(57)【要約】【課題】無線ネットワークにおいて区別化サービス（サービスクオリティ）をサポートする機構が提供される。【解決手段】エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートする無線アクセスシステムが提供される。このシステムは、異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体と、この選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適当なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択するための手段(4,52)とを備えている。【選択図】図１４
2010050987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアインターフェイスを経ての送信が無線流において行なわれるように無線ネットワークのパケットデータ送信のサービスクオリティをサポートする方法において、
異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記無線流を選択する段階は、送信されるべきパケットに、異なるサービスクオリティ特性を表わす所定のデフォールト無線流識別子から選択された無線流識別子を与えることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別されたデフォールト無線流へとマッピングする段階を更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出し、そして
ハンドオーバーの検出に応答してアクティブな接続に対しデフォールト無線流の選択を遂行する、
という段階を更に含む請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットを監視して、ＩＰ流を検出し、そして
検出されたＩＰ流を、対応するサービスクオリティ特性を有する専用無線流へスイッチングする、
という段階を更に含む請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
検出されたＩＰ流を専用無線流にスイッチングする上記段階は、
検出されたＩＰ流のパケットに専用無線流の識別子を与え、そして
検出されたＩＰ流のパケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別された専用無線流へとマッピングする、
という段階を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするための無線アクセスシステムにおいて、
異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体と、
上記選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択する手段と、
を備えたことを特徴とする無線アクセスシステム。
【請求項８】
上記無線流の選択手段は、送信されるべきパケットに、所定のデフォールト無線流に対応する識別子から選択された無線流識別子を与えるための手段を備えている請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
パケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別されたデフォールト無線流へとマッピングする手段を更に備えた請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出するための手段を更に備え、そして上記選択手段は、ハンドオーバーの検出に応答してアクティブな接続に対しデフォールト無線流を選択する請求項７ないし９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットを監視してＩＰ流を検出する手段と、
検出されたＩＰ流を、対応するサービスクオリティ特性を有する専用無線流へスイッチングする手段と、
を更に備えた請求項７ないし１０のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
上記スイッチング手段は、
検出されたＩＰ流のパケットに専用無線流の識別子を与える手段と、
検出されたＩＰ流のパケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別された専用無線流へとマッピングする手段と、
を備えた請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするものであって、異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体を備えたシステムに使用するための通信装置において、
上記選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有するデフォールト無線流を選択するように構成されたことを特徴とする装置。
【請求項１４】
上記装置は、移動通信装置又は移動ルータである請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
請求項７ないし１２のいずれかに記載のシステムに使用するための請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
エアインターフェイスを経ての送信がパケットスケジューリングに基づいて行なわれるように無線ネットワークのパケットデータ送信のサービスクオリティをサポートする方法において、
異なるサービスクオリティ特性を有するデフォールト無線スケジューリング待ち行列の選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線スケジューリング待ち行列を選択する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
上記無線スケジューリング待ち行列は、エアインターフェイスに集合されるか、或いは待ち行列又は接続特有の無線流識別子の助けによりエアインターフェイスにおいて別々に識別される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするための無線アクセスシステムにおいて、
異なるサービスクオリティ特性を有するデフォールト無線スケジューリング待ち行列の選択体と、
上記選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線スケジューリング待ち行列を選択する手段と、
を備えたことを特徴とする無線アクセスシステム。
【請求項１９】
エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするものであって、異なるサービスクオリティ特性を有するデフォールト無線スケジューリング待ち行列の選択体を備えたシステムに使用するための通信装置において、
上記選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有するデフォールト無線スケジューリング待ち行列を選択するように構成されたことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークのサービスクオリティをサポートするための構成に係る。より詳細には、本発明は、無線ネットワークのパケットデータ送信においてサービスクオリティをサポートする方法、システム及び通信装置に係る。
このような構成は、例えば、ワイヤレスインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークに必要とされる。
【背景技術】
【０００２】
「インターネット」という用語は、一般に、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなデータプロセッサから情報を検索できるところの情報リソースを表現するのに使用される。データプロセッサは、モデムを介してテレコミュニケーションネットワークと通信する。この情報リソースは、世界的な規模で分散されており、テレコミュニケーションネットワークとも通信する多数の記憶位置を備えている。インターネットは、ＴＣＰ（転送制御プロトコル）、ＵＰＤ（ユーザデータグラムプロトコル）及びＩＰ（インターネットプロトコル）のような幾つかのデータ通信規格及びプロトコルを定義することにより動作でき、これらは、インターネットの多数の部分間のデータ送信を制御するのに使用される。ＴＣＰ及びＵＤＰは、インターネットに送信されるデータのデータ送信エラーを防止し修正することで含まれ、そしてＩＰは、パケットアドレッシング及びルート指定に含まれる。インターネットプロトコルの現在指定されているバージョンは、ＩＰｖ４及びＩＰｖ６である。ＩＰｖ４はＲＦＣ７９１に規定され、そしてＩＰｖ６はＲＦＣ１８８３に規定されている。
【０００３】
オープンデータシステムが益々普及してきているために、送信制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）の通信プロトコルが、一般に使用されるプロトコルとなってきており、従って、種々のサイズ及び機種のコンピュータが互いに通信することができる。ほとんど全てのオペレーティングシステムに対してＴＣＰ／ＩＰのサポートを現在利用することができる。ＴＣＰ／ＩＰのネットワーク層プロトコルであるインターネットプロトコルＩＰは、ゲートウェイ即ちルータによりパケットをルート指定するのに使用される。ルート指定は、４バイトのＩＰアドレス及びルートテーブルによって行なわれる。インターネットプロトコルにより、ＴＣＰ／ＩＰを使用するコンピュータは、ルーとネットワークのメッセージを世界の反対側へも転送することができる。
【０００４】
インターネットワービスの急速な発展は、高いデータレート及びサービスクオリティ（ＱｏＳ）をもつ広帯域ネットワークの強い要望を生じさせた。ビデオブロードキャスティング及び他のマルチメディア配信サービスも急速に発展している。ユーザは、ワイヤレス環境においてもこれらのサービスにアクセスしようとしている。現在、固定のＩＰネットワークでは、ＩＰパケットが最良努力(best effort)データトラフィックとして通常送信される。ネットワークが混雑している場合には、全てのデータ流が同じプライオリティで取り扱われ、これは、マルチメディアサービスに多大な影響を及ぼす。２つの主たる問題が生じる。即ち、第１に、現在のワイヤレスネットワークは、充分なＱｏＳ構成を与えない。そして第２に、既存のワイヤレスネットワークは、高いデータレート及びＱｏＳ要求をもつ多数の同時接続にサービスすることができない。顧客の高い要求を満足するために、新規なワイヤレス広帯域ネットワーク技術が要望されている。
【０００５】
インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（ＩＥＴＦ）は、インターネットアーキテクチャー及びインターネットのオペレーションの開発に関連した組織である。彼等は、２つの異なるＩＰベースのＱｏＳ概念、即ちＩＰネットワークのリアルタイムアプリケーションをサポートするための標準的構成を与える一体化及び区別化サービスを定義している。一体化サービスは、指定プロトコル（ＲＳＶＰ、ＲＦＣ２２０５）及び受け入れ制御を伴う抽象的流れモデルをベースとするものである。ネットワークは、各ネットワーク装置においてリアルタイム接続のためのリソースを静的に指定し、従って、最適な効率ではない。その結果、区別化サービスの概念が開発された。この概念は、ＩＰヘッダの使用をベースとして、そのパケットに対して要求されたサービスクラスを指示する。その結果として、各ＩＰパケットヘッダはＱｏＳ情報を搬送し、静的な指定は要求されない。ＩＥＴＦは、ＩＰヘッダを使用してＱｏＳを指示することを示唆するが、実際のパケット取り扱い機構は、標準化されそうもない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＱｏＳをサポートし、特に、エアインターフェイスにおける区別化サービスをサポートするワイヤレスＩＰネットワークアーキテクチャーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴によれば、エアインターフェイスを経ての送信が無線流において行なわれるように無線ネットワークのパケットデータ送信のサービスクオリティをサポートする方法において、異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択する段階を含む方法が提供される。
【０００８】
デフォールト無線流を設けることにより、無線ネットワークは区別化サービスをサポートすることができ、従って、ワイヤレス広帯域サービスに対する準備をすることができる。特に、ＩＰネットワークの無線部分にデータのボトルネックが生じるのを防止する。
無線流の選択は、送信されるべきパケットに、異なるサービスクオリティ特性を表わす所定のデフォールト無線流識別子から選択された無線流識別子を与えることにより行うことができる。次いで、パケットは、エアインターフェイスを経て送信するための識別されたデフォールト無線流へとマッピングすることができる。
【０００９】
好都合にも、本発明の方法は、ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出し、そしてハンドオーバーの検出に応答してアクティブな接続に対しデフォールト無線流の選択を遂行する段階を含む。
これは、ドメイン間の移動を更に改善する。例えば、移動ターミナルが新たな無線サブネットワーク（例えば、新たな移動ルータのエリア）へと移動するときに、デフォールト無線流を使用してハンドオーバーの性能を改善することができる。新たなルータは、通常、ターミナル接続及び必要なＱｏＳに関する情報を有していない。それ故、ＱｏＳ流を前もって確立することはできない。ハンドオーバー中のパケット損失を減少するために、ターミナル及びネットワークは、既存の接続（古い流れ）をデフォールト無線流の１つへと一時的にスイッチすることができる。この解決策は、新たなルータがＱｏＳ（ＩＰ）流を検出しそして接続を個別の無線流へとスイッチするまで、ある接続に対して高いＱｏＳを指定することができる。
【００１０】
又、本発明の方法は、一体化サービスをサポートするのが好ましい。例えば、本発明の好ましい実施形態では、この方法は、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットを監視してＩＰ流を検出し、そして検出されたＩＰ流を、対応するサービスクオリティ特性を有する専用無線流へとスイッチングするという段階を更に含む。通常、デフォールト無線流が最初に選択され、次いで、その無線流が設定されると、ＩＰ流が個別の無線流へ転送される。
検出されたＩＰ流を専用無線流へスイッチングすることは、検出されたＩＰ流のパケットに専用無線流の識別子を与え、そして検出されたＩＰ流のパケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別された専用無線流へとマッピングすることにより行うことができる。
【００１１】
上記方法を実施するシステム及び通信装置が提供される。
例えば、本発明の別の特徴によれば、エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするための無線アクセスシステムにおいて、異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体と、この選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択する手段とを備えた無線アクセスシステムが提供される。
上記無線流の選択手段は、送信されるべきパケットに、所定のデフォールト無線流に対応する識別子から選択された無線流識別子を与えるための手段と、パケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別されたデフォールト無線流へとマッピングするための手段とを任意に備えている。
【００１２】
又、本発明のシステムは、ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出するための手段を含むのが好ましい。この場合、選択手段は、ハンドオーバーの検出に応答してアクティブな接続に対しデフォールト無線流を選択する。
好都合にも、本発明のシステムは、更に、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットを監視してＩＰ流を検出する手段と、検出されたＩＰ流を、対応するサービスクオリティ特性を有する専用無線流へスイッチングする手段とを備えている。このスイッチング手段は、検出されたＩＰ流のパケットに専用無線流の識別子を与える手段と、検出されたＩＰ流のパケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別された専用無線流へとマッピングする手段とを備えている。
【００１３】
本発明の更に別の特徴によれば、エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするものであって、異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体を備えたシステムに使用するための通信装置において、上記選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有するデフォールト無線流を選択するように構成された装置が提供される。この通信装置は、例えば、移動通信装置、アクセスポイントコントローラ又は移動ルータである。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、無線モデムは、無線ネットワークが区別化サービスをサポートし、従って、ワイヤレス広帯域サービスに対して準備できるようにする幾つかの異なるサービス形式を提供する。特に、これは、インターネットアクセスネットワークの無線部に時間厳密データのボトルネックが生じるのを防止する。無線ＱｏＳクラスの選択は、ＩＰ形式のサービスビット、即ちｄｉｆｆｓビットを定義し、そしてそれに対応する所定のデフォールト無線ＱｏＳクラスを選択することにより実行できる。次いで、パケットは、エアインターフェイスを経て送信するために、識別されたデフォールト無線待ち行列へとマップされる。
【００１５】
エアインターフェイスを経ての送信は、例えば、無線流をベースとすることができ、本発明の方法は、異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択する段階を含む。或いは又、本発明のシステムは、異なるスケジューリングプライオリティをもつ多数の無線レベルサービス待ち行列を使用することができる。
上述したように、本発明の方法は、ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出し、そしてハンドオーバーの検出に応答してアクティブな接続に対しデフォールト無線流の選択を遂行する段階を含む。
【００１６】
これは、ドメイン間移動を更に改善する。本発明のこの実施形態では、新たなルータは、到来するパケットのＩＰヘッダを読み取ることにより必要なサービス形式を直ちに通知することができる。従って、リアルタイムデータを、最も高いサービスクラスの待ち行列に直接マップすることができ、これは、ハンドオーバー中のパケット損失を減少する。デフォールト無線流が使用される場合に、この解決策は、新たなルータがＱｏＳ（ＩＰ）流を検出しそして接続を個別の無線流へとスイッチするまで、ある接続に対して高いＱｏＳを指定できるようにする。
この実施形態の方法は、一体化サービスもサポートするのが好ましい。例えば、この方法は、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットを監視してＩＰ流を検出し、そして検出されたＩＰ流を、対応するサービスクオリティ特性を有する専用無線サービス待ち行列へとスイッチングする段階を更に含む。
【００１７】
本発明の更に別の実施形態によれば、エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするための無線アクセスシステムであって、所定のデフォールト無線サービス待ち行列の選択体を備えた無線アクセスシステムが提供される。異なる待ち行列は、エアインターフェイスにおいて異なる仕方でスケジューリングされる。ある待ち行列に属するパケットは、特定の無線流識別子を使用することによりエアインターフェイスを経て送信されてもよいし、或いは異なるサービス待ち行列が異なる仕方でスケジューリングされるが、流れ特有の識別子をもたずに送信されてもよい。異なるサービスクオリティ特性を有する無線待ち行列は、ネットワークレベルに対応する無線サービスクラス、例えば、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対するＩＰ、ＱｏＳクラスを上記選択体から選択するための手段を形成する。
【００１８】
この実施形態のシステムは、ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出するための手段を備えている。この場合に、選択手段は、ハンドオーバーの検出に応答して、適切な無線ＱｏＳクラス、即ちアクティブな接続に対するスケジューリング待ち行列及び／又は無線流を選択する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＧＲＡＮ基準モデルを示す図である。
【図２】一般的システムアーキテクチャーを示す図である。
【図３】ターゲット動作環境及び送信リンク態様を示す図である。
【図４】データ経路アーキテクチャーの外観図である。
【図５】送信リンク態様を示す図である。
【図６】イーサネット（登録商標）ベースのシステムアーキテクチャーを示す図である。
【図７】ＡＴＭのデータ平面を示す図である。
【図８】イーサネットのデータ平面を示す図である。
【図９】無線アクセスネットワーク識別子（ＲＡＮ＿ＩＤ）の例示的構造を示す図である。
【図１０】ＡＴＭ送信リンクが使用される場合のパケットカプセル化を示す図である。
【図１１】イーサネット送信リンクの場合の流れマッピングを示す図である。
【図１２】定められた流れ管理構成の概要を示す図である。
【図１３】ＩＰ及び無線流マルチプレクシング構成を示す図である。
【図１４】ＩＰ及び無線流マルチプレクシング構成を示す図である。
【図１５】システムアーキテクチャー及びメインインターフェイスを示す図である。
【図１６】異なる流れ形式の例を示す図である。
【図１７】典型的なＷＦＭＰテーブルを示す図である。
【図１８】ダウンリンクパケットに対する移動ルータ（Ｍルータ）ＷＦＭＰルート指定を示す図である。
【図１９】アップリンクパケットに対するＭルータＷＦＭＰルート指定を示す図である。
【図２０】２つの移動ターミナル間の送信を示す図である。
【図２１】アップリンクに対する移動ターミナル側のＷＦＭＰ動作を示す図である。
【図２２】ダウンリンクに対する移動ターミナル側のルート指定を示す図である。
【図２３】流れ圧縮（ＦＣ）構造を示す図である。
【図２４】一体化サービスを示す図である。
【図２５】区別化サービスを示す図である。
【図２６】ポート情報を示す図である。
【図２７】Ｈ.３２３を示す図である。
【図２８】ワイヤレスＱｏＳ駆動の待ち行列及びエラー制御戦略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を一例として詳細に説明する。
狭帯域パケットデータサービス及び遅延感知の広帯域マルチメディアサービスの両方への効率的な移動アクセスを可能にする本発明の好ましい実施形態のワイヤレスＩＰネットワークアーキテクチャーについて説明する。先ず、ネットワーク構造、データ平面アーキテクチャー、並びにＩＰ流管理及びアーキテクチャーを含むシステムアーキテクチャーについて述べる。
最初に、主たる物理的ブロック、プロトコルフレーム及び主たる内部インターフェイスを定める一般的システムアーキテクチャーを説明する。次いで、定められた機能的エンティティ及びプロトコルの機能及びインターワーキングについて説明する。
【００２１】
ネットワーク構造
理論的な基準モデル
システムアーキテクチャーは、添付図面の図１に示した理論的な「一般的無線アクセスネットワーク（ＧＲＡＮ）」基準モデルの概要に従う［ＥＳ２１］。広帯域無線アクセスネットワーク１（ＢＲＡＮ）は、無線アクセスネットワーク２（ＲＡＮ）と、コアネットワークに従属するインターワーキング機能（ＩＷＦ）ブロックとを備えている。ＲＡＮは、全ての無線従属部分を保持し、そしてＩＷＦは、ＲＡＮを種々のコアネットワーク３及びターミナルエンティティ４にリンクする。以下の説明において、「好ましいシステム」という用語は、一般に、ＲＡＮ及び必要なＩＷＦをカバーする全ＢＲＡＮネットワークを指すものとする。好ましいシステムは、ＩＰコアネットワークに接続される。
【００２２】
ネットワークエンティティ
図２に示す広帯域無線アクセスネットワークは、移動ターミナル４と、アクセスポイント５１、５１’と、それらの間のエアインターフェイスと、移動度向上ＩＰルータ５２（Ｍルータ）とを有する無線アクセスネットワーク２で構成される。ＢＲＡＮは、インターネットバックボーン２１及びホームエージェント２２を含むコアＩＰネットワークに接続される。
無線アクセスネットワーク２（ＲＡＮ）は、無線リソース管理、ワイヤレス流の設定及び解除、ハンドオーバー並びにパケット圧縮のような全ての無線従属機能を実施する。このＲＡＮは、移動ターミナル及びアクセスポイントを含む。移動ターミナル４は、ワイヤレスインターネットサービスにアクセスするためのユーザ通信装置であり、そしてインターネット及び無線アクセスネットワーク制御プロトコルのエンドポイントである。アクセスポイント５１、５１’は、無線リソース管理のような全ての無線従属制御機能を実施する。これは、無線リソース管理及び無線リンク制御機能を含む。ＧＳＭにおける対応ネットワーク要素は、ベーストランシーバステーション（ＢＴＳ／ＴＲＸ）及びベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）である。
【００２３】
Ｍルータ５２は、１つ以上のアクセスポイントにデータを送給するワイヤレスＩＰサブネットワークを形成する。或いは又、Ｍルータは、アクセスポイント５１、５１’に登録されたターミナルの移動及び位置管理を取り扱ってもよい。Ｍルータは、ＤＨＣＰ（動的ホスト構成プロトコル）のようなＩＰ移動サービスを提供する。ＤＨＣＰは、ターミナルに対してＩＰアドレスを割り当てるのに使用される。ＧＳＭネットワークにおける対応要素は、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）である。アクセスポイント５１、５１’と、同じＩＰサブネットワーク（同じＭルータを使用する）に属するＩＰスタックを伴うターミナル４とが論理的リンクを形成する。
コアネットワーク３は、ホームエージェント２２を備え、これは、関連ターミナル４のホームネットワーク内にあって、標準ＩＰゲートウェイを経てアクセスされる。通常、ホームエージェント２２は、ホームネットワークのＭルータ５２の一部分として実施される。しかしながら、これは、個別のエンティティ（例えば、ＰＣホスト）であってもよい。ホームエージェント２２は、ユーザ認証情報及び勘定データベースを含むことができる。これは、ＧＳＭにおけるホーム位置レジスタ（ＨＬＲ）に類似している。
【００２４】
ターゲット環境
本発明のこの好ましいシステムは、専用及び公衆ネットワークに使用することができる。公衆ネットワークは、通常、インターネットサービスプロバイダー又はテレコムオペレータによって動作される。公衆ワイヤレスアクセスネットワークの共通の場所は、空港やホテルや駅等のホットスポットである。この場合に、公衆ネットワークオペレータは、勘定の目的でユーザを確実に認証できねばならない。更に、ネットワークは、ＩＰレベルにおいてセキュリティを与えねばならない。
業務用ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）は、本発明のシステムにとって別の興味深いアプリケーションエリアを形成する。ここでは、システムは、既存の固定ＬＡＮインフラストラクチャーに対するワイヤレス拡張を与える。典型的な会社のＬＡＮは、イーサネット配線をベースとする。それ故、このような実施においては、アクセスポイントがイーサネットを経てＭルータ５２に接続される。Ｍルータは、固定ターミナル及び移動ターミナル４の両方の働きをすることができる。添付図面の図３は、種々の送信リンク態様を示す。
【００２５】
データ平面
ＯＳＩデータ層レベルにおけるシステムの一般的なアーキテクチャーについて説明する。
本発明の好ましい実施形態では、Ｍルータ５２は全ＴＣＰ／ＩＰスタック機能を有する。これは、パケットをＲＡＮインターフェイスへ送給する標準的なＩＰルート指定を実行し、そして無線流制御及びターミナル管理機能のようなワイヤレス特有の制御機能を埋め込むことができる。到来するＩＰパケットは、本発明により、以下に詳細に述べるように、Ｍルータ５２において分類することができる。Ｍルータ５２は、到来するＩＰパケット流を、対応するアクセスポイントを経て、適当なＱｏＳ特性を用いる移動ターミナルへ中継する。ワイヤレス拡張は、無線流、ターミナルの移動及び位置の管理を制御する。Ｍルータ５２は、特定の制御プロトコルを用いてアクセスポイントを制御することができる。アクセスポイント５は、ＩＰ流を無線流へとマルチプレクスする。アクセスポイントは、単純なＬＡＮブリッジであってもよいし、或いは完全なＩＰスタック機能を実施してもよい。後者の場合には、アクセスポイントは、ＩＰパケットヘッダを読み取ることによりＩＰパケットＱｏＳクラスを分類することができ、それ故、ＩＰＱｏＳクラスを、以下に述べるように、対応するＱｏＳクラスをもつ対応する無線サービス待ち行列へとマッピングすることができる。アクセスポイント５は、ＩＰパケットを、無線リンクパケットに適合するセグメントにセグメント化したり再組立したりする。セグメント化及び再組立（ＳＡＲ）ブロックは、移動ターミナル４とＭルータとの間のセグメント化を取り扱う。
【００２６】
移動ターミナル４は、全ての標準的なＴＣＰ／ＩＰエンティティ及びワイヤレス特有の制御サービスを含む。制御メッセージは、制御プロトコルを用いてＭルータ５２とターミナル４との間で透過的に送信される。図４は、データ経路アーキテクチャーを示す。
送信リンク態様
システムは、アクセスポイントを移動ルータへ接続するための別々の物理的な送信リンクを与え、例えば、ＡＴＭ及びイーサネットを展開することができる。ここで、ＡＴＭは、制御シグナリングをもたない物理的リンクを指す。この場合に、ＡＴＭは、セグメント化及び再組立、並びにＩＰトラフィックに対する送信サービスしか与えない。公衆オペレータが所有する公衆テレコミュニケーションネットワークに対してＡＴＭオプションが意図され、一方、上述したように、イーサネットは、専用ワイヤレス業務用ＬＡＮに対する理想的な解決策を与える。図５は、これら２つの送信リンクオプションを示す。
【００２７】
イーサネットの場合には、隣接アクセスポイントは、通常、ルータに接続された同じイーサネットセグメントに属する。同じイーサネットセグメント内のアクセスポイントは、同じＩＰサブネットワークアドレスを有する。それ故、それらは、１つのＩＰサブネットワーク（移動ドメインと称する）より成る。同じルータは、個別のＩＰドメインに位置する固定ネットワーク要素を制御することができる。アクセスポイントを異なるルータポートにインストールし、そして異なるＩＰネットワークアドレスをもつ多数の移動ドメインを形成することもできる。図６は、それにより形成されるアーキテクチャーを示す。
添付図面の図７は、ＡＴＭの場合のパケットカプセル化を示す。ＡＴＭリンクでは、Ｍルータのポートがアクセスポイントを独特に識別する。ＩＰパケットは、Ｍルータと移動ターミナルとの間でＡＡＬ５フレームへとカプセル化される。ＡＡＬ５層は、パケットを４８ビット長さのＡＴＭセルペイロードにセグメント化する。この場合、アクセスポイントは、ＡＴＭセルをＭルータへ透過的に通過させる。
【００２８】
添付図面の図８は、イーサネットの場合のパケットカプセル化の一例を示す。イーサネットリンクにおいては、ＩＥＥＥ  ＭＡＣアドレスを使用して、アクセスポイント及びＭルータポートが識別される。Ｍルータ及び移動ターミナルは、ＩＰパケットをイーサネットフレーム内にカプセル化する。パケットは、イーサネット層へ通される前に、ＩＰ／イーサネット収斂層に通される。この収斂層は、ＩＰパケットヘッダ及び要求されたＩＰ  ＱｏＳを照合し、そしてパケットをそれに対応するＲＡＮ待ち行列へとマップする。ＩＰパケットとイーサネットヘッダとの間には専用の流れラベルが追加され、その概念は、公告されたフィンランド特許出願Ｆ１９８０１９１号の要旨である。その内容は、参考としてここに取り上げる。収斂層は、ＩＰパケットを無線アクセスネットワーク特有のＲＡＮ識別子（ＲＡＮ＿ＩＤ）でマークする。ＡＴＭの場合には、ＲＡＮ＿ＩＤは、ＶＰＩ／ＶＣＩ値に対応し、一方、イーサネットは、Ｍルータにより割り当てられたランダム識別子を使用する。この流れラベルは、ＡＴＭ仮想経路識別子に対応し、従って、ＩＥＴＦ多プロトコルラベルスイッチング（ＭＰＬＳ）概念に類似している。流れラベルは、イーサネットパケットを正しい無線流へとマルチプレクスするアクセスポイントにおいてデコードされる。無線流とイーサネットフレームとの間のマッピングは、収斂層において行なわれる。
【００２９】
図９は、ＲＡＮ＿ＩＤの例示的構造と、本発明の実施形態による無線流へのマッピングとを示す。
ＡＴＭ送信リンクを使用する場合には、流れマッピング及びＲＡＮ＿ＩＤ（ＶＰＩ／ＶＣＩ）の使用は平凡なものであり、図１０は、この場合のパケットカプセル化を示す。
別のイーサネットベースの解決策は、アクセスポイントにおいてＩＰ  ＱｏＳと無線ＱｏＳとの間のマッピングを直接実行することである。この場合に、無線流識別子は必要とされない。アクセスポイント及び移動ターミナルは、ＩＰプロトコルスタックを実施し、従って、到来するＩＰパケットヘッダのサービスフィールドの形式を読み取ることができる。要求されたＩＰ  ＱｏＳクラスに基づいて、アクセスポイント／移動ターミナルは、データパケットを、それに対応する無線サービス待ち行列へとマルチプレクスする。このモデルでは、種々の接続がエアインターフェイスにおいて区別されない。
【００３０】
ＩＰ流管理の概要
インターネットプロトコルは、無接続パケットデータシステムを実施する。データはパケット内に保持され、そのヘッダは、正しい行先アドレスを指示する。この送信構成は、システムが種々の接続を分離できるようにするものではない。接続を検出する唯一の可能性は、Ｍルータ５２／移動ターミナル４内でＩＰトラフィックを監視し、そしてＩＰ流と称するＩＰパケット流を検出及び分類するよう試みることである。ＩＰ流は、２つのホスト（アプリケーション）が互いの間でＩＰパケットを頻繁に（規則的に）送信する場合に確立される。流れ分類については、以下に詳細に説明する。ネットワークは、流れに対する幾つかのＱｏＳ特性を指定することができ、これは、ＩＰネットワークにおけるマルチメディアサービスの実施に必要とされるものである。
【００３１】
本発明の機構は、エアインターフェイスにおいてＩＰパケットのＱｏＳ特性を維持し、そして無線リンクにおいて異なるＩＰパケット（流）のプライオリティを決めることができる。この概念は、移動ターミナルとアクセスポイントとの間に形成される無線流を展開することができる。この場合に、特定の無線流識別子を使用することができる。別の機構は、ＩＰ形式のサービスパラメータから異なる無線レベルスケジューリング待ち行列への直接的なマッピングを実行することである。後者の解決策は、ＩＰ又は無線流を使用する必要がない。好ましい実施形態における特定の別の流れ管理の概要は、次の通りである。
【００３２】
Ｍルータ５２は、到来するＩＰパケットのヘッダを監視し、そしてＩＰｖ６流れラベル及び／又は行先及びソースＩＰ／ＩＰｖ６アドレス及びポートを用いて既存のＩＰ流（即ち規則的なパケット流）を分類するよう試みる。Ｍルータは、それがＩＰ流を検出した場合に、その流れに属するパケットを特定のＲＡＮ＿ＩＤ（無線アクセスネットワーク識別子）でマークし始める。ルータは、各検出された流れに対して独特のＲＡＮ＿ＩＤを割り当てる。ＲＡＮ＿ＩＤは、無線アクセスネットワークにおいてＩＰ流に属するパケットを分離するのに使用される。従って、ＲＡＮ＿ＩＤの使用は、ＲＡＮを横切ってＩＰ流がパックされるところの「仮想接続」を形成する（ＭＴ−Ｍルータ）。ＲＡＮ＿ＩＤは、ＡＴＭ  ＶＰＩ／ＶＣＩ識別子に対応する。ＲＡＮ識別子を管理するためのワイヤレス流れ管理プロトコル（ＷＦＭＰ）が上記出願中の特許出願に開示されている（付録１）。ターミナル４及びＭルータ５２は、両方とも、ワイヤレスリンクを経てピア対ピアで通信するＷＦＭＰエンティティを有する。ＷＦＭＰは、実際には、収斂層の機能を発揮する。ＭルータＷＦＭＰは、流れを検出し、ＲＡＮ＿ＩＤを割り当て、そして移動ターミナルのＷＦＭＰに指定のＩＤ値を指定する。オーバーヘッドを最小にするために、ＲＡＮ＿ＩＤは、短い無線流識別子に圧縮することができる。
【００３３】
上述したように、無線リンクは、ＱｏＳ及びスループットに関するボトルネックである。本発明は、この好ましい実施形態において、異なるサービス特性をもつ若干の無線スケジューリング待ち行列を備えたシステムを提供して広帯域サービスに対するワイヤレスサポートを改善することにより、この問題に対処する。無線サブシステムは、種々の無線待ち行列、即ち無線ＱｏＳクラスを異なる仕方で取り扱う。無線サブシステムは、例えば、到来するトラフィックに関して３つの別々のバッファ待ち行列、即ちリアルタイムトラフィックのための高プライオリティ待ち行列、非リアルタイムデータのための中間プライオリティ待ち行列、及び最良努力データのための低プライオリティ待ち行列を有することができる。２つの別の機構は、ＩＰパケットのＱｏＳ要求を無線レベルＱｏＳ機能へとマッピングするのに使用でき、即ちＩＰパケットの直接的ＱｏＳマッピング又は無線流ベースのＱｏＳマッピングである。
【００３４】
直接的ＱｏＳマッピング
直接的ＱｏＳマッピング機構においては、アクセスポイント及び移動ターミナルは、エアインターフェイスを経て送信されるべきＩＰパケットのヘッダを分類する。この解決策では、全てのＩＰパケットが独立して処理される。アクセスポイント又は移動ターミナル、即ち無線リンクのエンドポイントは、無線リンクプロトコルの構造体内で送信されるべきＩＰパケットをカプセル化する。無線リンクサービス待ち行列は、オリジナルＩＰパケットのサービスフィールドの形式の値（ｄｉｆｆｓ.ビット）に基づいて選択される。この値に基づいて、ＩＰパケットは、それに対応するスケジューリング待ち行列、例えば、異なるサービス特性及び送信プライオリティを有するリアルタイム、中間プライオリティ又は最良努力データ待ち行列へとマッピングされる。
【００３５】
無線流ＩＰベースのＱｏＳマッピング
上述したように、本発明のシステムは、直接的ＱｏＳマッピング又はＩＰ流検出の考え方を使用して、無線アクセスネットワークにおける接続を管理する。ＩＰ流マッピングの考え方は、最良努力ＩＰトラフィックからＩＰ流を分離して、流れを異なる仕方で処理できるようにすることである。異なる処理とは、検出された流れに異なるプライオリティ（ＱｏＳクラス）を与えることができ、そして検出された流れを圧縮して、無線リソースを節約できることを意味する。
流れベースのＱｏＳマッピングに関する本発明は、異なるＱｏＳクラスに対して固定チャンネルを設けることにある。この実施形態では、各移動ターミナルは、最良努力トラフィックに対して１つと、中間プライオリティトラフィックに対して１つと、高プライオリティトラフィックに対して１つの、３つのデフォールト無線チャンネルを有する。全てのデフォールトチャンネルは、ＭルータＷＦＭＰモジュールで終わる（ｎ対１関係）。デフォールトチャンネルに加えて、移動ターミナルは、検出された流れをもつことができる。図１６は、異なる流れがネットワーク内でいかにルート指定されるかを示す。この図は、２つの移動ターミナルが２つのアクセスポイント（ＡＰインターフェイスしか示されていない）を経てＭルータに接続される簡単なネットワークアーキテクチャーを示している。各ＭＴは、３つの異なる無線レベルのＱｏＳ待ち行列を有する。Ｍルータ及び移動ターミナル側のオペレーションについて説明する。
【００３６】
ＩＰ流ベースのマッピング機構においては、Ｍルータが流れを確立する。又、システムは、移動ターミナルが、特定のＩＰ流に対して所与のプライオリティを有する無線流（ＲＡＮ＿ＩＤ）を確立するように、Ｍルータに要求できるようにする。Ｍルータは、ＩＰ流を分類するときに、確立された無線流に対して対応するプライオリティクラスを指定する。ＩＰ流の形式及びトラフィック特性に基づいて判断がなされる。種々の無線流プライオリティがワイヤレス広帯域サービスを可能にする。
【００３７】
検出されたＩＰレベル流のみが別々の無線流へスイッチングされる。他のＩＰパケットは、最良努力データとしてエアインターフェイスを経て送信される。この実施形態の基準システムは、非流れパケットを送信するのに使用される固定（ハードコード化）の無線流識別子を定義するか、又はそれらの流れに対して流れ識別子を動的に指定することができる。基準システムは、各無線プライオリティ待ち行列に対して１つづつ、３つのマルチプレクスされた無線流をターミナルごとに与える。上述したように、これらの「デフォールト」無線流は、本発明により、ＩＰドメイン間移動及び区別化サービスに対するサポートを改善するために形成される。好ましい実施形態の構成においては、Ｍルータ５２又はターミナル４は、単一ＩＰパケットのプライオリティビットを見て、それを対応無線ＱｏＳ（プライオリティ）と共に送信することができる。次いで、ＩＰ流が検出されるや否や、パケットを、あるＱｏＳ及びＩＰヘッダ圧縮を伴う個別の無線流にスイッチングすることができる。図１２は、ＩＰ流に対して定められた流れ管理概念の概要を示す。検出されたＩＰ流は、専用のＲＡＮ＿ＩＤラベルでマークされる（ＡＴＭ  ＶＰＩ／ＶＣＩにおいて）。アクセスポイントは、ＲＡＭ流−無線流マルチプレクシング、即ちＲＡＮ＿ＩＤとＭＶＣとの間のマッピングを実行する。Ｍルータは、ＭＴの位置を管理すると共に、移動ターミナルがアクセスポイント間のハンドオーバーを実行する場合にルートテーブルを更新する。個別無線流の使用に関する特別な効果は、ＩＰヘッダ圧縮機構（図１２のＦＣブロック）を適用できることである。
【００３８】
ＩＰ流マルチプレクシング
図１３及び１４は、ダウンリンクトラフィックに対する流れ管理手順を示す。このプロセスは、次の通りである。
Ｍルータは、到来するトラフィックを連続的に監視する。ＩＰ流（あるホスト（ポート）間の）当たりのパケットの量がスレッシュホールド値（時間当たり）を越えたときには、ＷＦＭＰは、ＲＡＮ流を確立し、そしてそしてそれに新たなＲＡＮ＿ＩＤを割り当てる。次いで、その流れに属するパケットが、その割り当てられた流れ特有のＲＡＮ＿ＩＤを用いて、流れ圧縮（ＦＣ）によってアクセスポイントへ通される。本発明によれば、いずれの流れにも属さないＩＰパケットは、区別化を与えるために３つのデフォールトＲＡＮ＿ＩＤの１つでマークされる。
【００３９】
ＦＣエンティティは、検出された流れのＩＰヘッダを圧縮し、そしてそれにより得られたパケットにＲＡＮ＿ＩＤをコピーする。受信端では、ピアＦＣエンティティは、ＲＡＮ＿ＩＤをデコードすることにより正しいソースを検出し、そして欠落ＩＰヘッダを指定した後に、パケットを上位層に通すことができる。検出されたＩＰ流のみが圧縮される。
この実施形態では、アクセスポイント５１、５１’は、ＭＶＣ（無線流）を正しいＲＡＮ＿ＩＤへとマッピングする変換テーブルを有する。Ｍルータ５２は、アクセスポイント当たりのＲＡＮ＿ＩＤアドレススペースを割り当てる。次いで、パケットは、ＲＡＮ＿ＩＤ「流」と共にＭルータへ送信される。次いで、パケットは、無線リンクへ送信される。デフォールトＲＡＮ＿ＩＤには、固定無線リンクプライオリティが指定される。この実施形態では、ユーザデータとして３つのデフォールト「パイプ」（ＲＡＮ＿ＩＤ）、即ちリアルタイム流、非リアルタイム流及び最良努力流が存在する。もちろん、要求に応じて、別の数のデフォールトチャンネルを使用することもできる。例えば、混雑がこのような問題になり難いある場合や、多数のＱｏＳ特性への更なる分離が必要となる他の環境においては、高いプライオリティ及び低いプライオリティの２つのチャンネルで充分である。各チャンネル即ちパイプは、予め構成されたＲＡＮ＿ＩＤを有する。非流れＩＰトラフィックは、圧縮を伴わずにこれらの流れの中で送信される。
【００４０】
アクセスポイント（層１及び層２）の無線は、ＲＡＮ＿ＩＤ当たり独特のＭＶＣ値を割り当てる。又、エアインターフェイスにおいて非圧縮トラフィックに対して３つのデフォールトＭＶＣ「パイプ」が存在する。デフォールトＲＡＮ＿ＩＤは、それに対応するハードコード化ＭＶＣへとマッピングされ、一方、圧縮されたＩＰ流は、専用のＭＶＣ接続へとスイッチングされる。異なる流れは、エアインターフェイスにおいて、ＭＶＣ及びターミナルワイヤレスＭＡＣアドレスを使用して分離される。
この実施形態の移動ターミナル４においては、その無線モデムが、受信したＭＶＣをそれに対応するＲＡＮ＿ＩＤ値に変換し、そしてパケットをＳＡＲ層へ通し、ＳＡＲ層は、データを、ＲＡＮ＿ＩＤ情報を依然として維持するＩＰパケットへと再組立する。圧縮された流れは、次いで、ＦＣへ通され、ＦＣは、ＲＡＮ＿ＩＤを識別すると共に、正しいＩＰヘッダ情報を追加する。デフォールトＲＡＮ＿ＩＤトラフィックは、ＷＦＭＰへ直接通される。
【００４１】
プロトコルアーキテクチャー
本発明の好ましい実施形態の詳細なシステムアーキテクチャーが図１５に示されている。主たる外部インターフェイスを以下のテーブルに示す。
2010050987.tif 000003
【００４２】
外部制御インターフェイスは、移動ターミナル４と無線アクセスネットワーク（アクセスポイント５１、５１’、Ｍルータ５２）との間、及び無線アクセスネットワーク２とコアネットワーク３との間（ＡＰ−Ｍルータ）の論理的インターフェイスを定義する。異なる製造者からの装置で構成できる互換性のある標準システムを定義することが目標である場合には、外部インターフェイスを標準化しなければならない。
標準的なインターフェイスに加えて、システムは、以下のテーブルに示す多数の重要な内部制御インターフェイスも有する。
【００４３】
2010050987.tif 000004
2010050987.tif 000005
【００４４】
システムアーキテクチャーは、本発明の好ましい実施形態特有の次の機能的ブロックを備えている。
ＱｏＳ−ワイヤレスＱｏＳコントローラ：このエンティティは、ＩＰパケットに対して無線リンクＱｏＳを割り当てる。ＱｏＳコントローラはＨ.３２３及びＲＳＶＰブロックへのインターフェイスを有し、これは、ＩＰ流に対して遅延、帯域巾といった明確なＱｏＳ要求を与えることができる。明確なＱｏＳパラメータが得られない場合には、ＱｏＳマネージャーは、ＤＳフィールド（区別化サービス）又はポート情報（標準アプリケーション）に基づいてＱｏＳを指定する。ＷＦＭＰは、流れを検出すると、Ｍルータ−ＱｏＳエンティティに、評価されたパケットスループットを通知し、この情報は、無線リンクＱｏＳを割り当てるように展開することもできる。ＱｏＳコントローラは、割り当てられた無線リンクＱｏＳ値をＷＦＭＰエンティティへ送信し、このエンティティは、次いで、選択されたＱｏＳを伴う無線流を確立する。又、ＱｏＳコントローラは、ＷＦＭＰを経てＱｏＳ更新メッセージを送信することもできる。ＱｏＳ更新メッセージを使用して、ＱｏＳコントローラは、既存の流れに対して無線ＱｏＳ値を変更することができる。この機能は、Ｈ.３２３又はＲＳＶＰパラメータが接続中に変化する場合にも有用である。
【００４５】
移動管理コントローラ（ＭＭＣ）：ＭＭＣエンティティは、ターミナル移動管理の役目を果たす。Ｍルータ−ＭＭＣは、登録されたターミナル及びそれらの現在位置（アクセスポイント）の情報を含むデータベースを有する。ターミナルの登録中に、ＭＭＣは、ユーザを認証するのに使用できる。移動ターミナルＭＭＣは、Ｍルータ−ＭＭＣにハンドオーバー要求メッセージを送信することによってハンドオーバーを開始し、Ｍルータ−ＭＭＣは、新たなアクセスポイントにおける無線リソースをチェックし、そして新たなアクセスポイントに新たな無線流を確立しそして古い無線流を解除するようにＷＦＭＰに要求する。
【００４６】
ワイヤレス流れ管理プロトコル（ＷＦＭＰ）：ＷＦＭＰエンティティは、無線流を管理する。これは、ＩＰトラフィックを検出しそしてＩＰ流を分類する。ＷＦＭＰは、新たな流れを検出すると、流れ情報をＱｏＳコンとロータに通し、該コントローラは、その流れに対し正しい無線リンクプライオリティを指定する。次いで、ＷＦＭＰは、割り当てられたプライオリティをもつ無線流を確立する。ＷＦＭＰは、ＲＡＮ＿ＩＤを割り当て、そしてアクセスポイントＲＡＮ＿ＩＤ、即ち無線流テーブルを更新する。Ｍルータは、流れを分類して全ての既存流のデータベースを維持するマスターＷＦＭＰを備え、一方、移動ターミナルは、ＲＡＮ＿ＩＤを正しい無線流へとマルチプレクスする簡単なＷＦＭＰエンティティのみを含む。ＭＴ−ＷＦＭＰは、所与のプライオリティをもつ新たな無線流を確立するようにＭルータ−ＷＦＭＰに要求することができる。これは、例えば、ＭＴ−Ｈ．３２３が明確なＱｏＳをもつ流れを要求する場合である。又、ルータ間ハンドオーバー手順は、この機構を使用して、ハンドオーバー後に、移動ターミナルと新たなＭルータとの間の流れを迅速に設定することができる。
【００４７】
移動制御プロトコル（ＭＣＰ）：ＭＣＰプロトコルは、移動ターミナルとＭルータとの間にＷＦＭＰ及びＭＭＣメッセージを送信する。ＭＭＣは、制御情報を送信するための信頼性の高い機構を形成する。ＭＭＣは、簡単な「Ｎだけ戻る(go-back-N)」形式の再送信プロトコルを実施する。制御メッセージの信頼性の高い送信を保証するために、ＴＣＰ／ＩＰを使用するのではなく、個別の下位層プロトコルが追加されている。ＴＣＰ／ＩＰは、制御メッセージを他のＴＣＰトラフィックから分離することができない。それ故、例えば、ハンドオーバーの場合には、制御メッセージがユーザデータトラフィックと混合され、これは、ハンドオーバー手順に対する著しい遅延及び接続の再確立を生じさせる。ＭＣＰのユーザは、ユーザデータパケットの前に全ての制御トラフィックをプライオリティ決めすることができる。
【００４８】
流れ圧縮（ＦＣ）ブロック：Ｍルータ及び移動ターミナルは、検出されたＩＰ流を圧縮するＦＣエンティティを備えている。流れ圧縮は、分類されたＩＰ流に対してのみ使用される。他のＩＰトラフィックは、圧縮されずに送信される。
無線リソースマネージャー（ＲＲＭ）：各アクセスポイントは、特定のアクセスポイントの無線リソースを管理するＲＲＭエンティティを有する。本発明のシステムでは、ＷＦＭＰは、新たな流れが確立されるたびにＲＲＭにリソース待ち行列を送信する。ＷＦＭＰは、要求された無線流プライオリティ（ＱｏＳにより割り当てられた）及び推定された流率（ＷＦＭＰ評価）を送信する。この情報に基づいて、ＲＲＭは、接続が受け入れられるかどうかを判断する。ＲＲＭは、各アクセスポイントが無線リソースを動的に管理するための機構を形成する。ＲＲＭは、推定された流率を、要求された無線流の空き容量と比較する。充分な容量が得られない場合には、ＲＲＭは、低いＱｏＳを使用するようにＷＦＭＰに提案することができる。ＷＦＭＰは、要求されたＱｏＳより低い戻りＱｏＳ値を得ると、接続の確立を停止するか又は低いＱｏＳで続行することができる。ＩＰの場合には、ＲＲＭ容量計算は、主として、推定流率（Ｍルータ）に基づく。ＲＳＶＰ及びＨ.３２３シグナリングのみが明確なスループット及び遅延要求を与え、これは、ＲＲＭに直接マップすることができる。
【００４９】
アクセスポイント制御プロトコル（ＡＰＣＰ）：ＡＰＣＰプロトコルは、アクセスポイントとＭルータとの間に制御メッセージを送信するための機構を形成する。ＡＣＰＣは、ＴＣＰ／ＩＰスタックの上部に配置することができ、これは、制御メッセージの信頼性ある送信を保証する。ＷＦＭＰは、ＲＲＭ待ち行列に対してＡＣＰＣを展開し、流れ制御情報を無線サブシステムに送信する。
システムの詳細な機能について以下に説明する。
ＩＰ流の管理
上述したように、本発明のシステムは、ＩＰ流を検出して無線アクセスネットワークの接続を管理するという考え方を使用する。この考え方は、ＩＰ流を最良努力ＩＰトラフィックから分離して、流れを異なる仕方で「処理」できるようにする。異なる処理とは、検出された流れに異なるプライオリティ（ＱｏＳクラス）を与えることができ、そして検出された流れを圧縮して、無線リソースを節約できることを意味する。
【００５０】
本発明は、少なくとも２つの異なるＱｏＳクラスに対してデフォールトチャンネルを設けることにある。この実施形態では、各移動ターミナルは、最良努力トラフィックに対して１つと、中間プライオリティトラフィックに対して１つと、高プライオリティトラフィックに対して１つの、３つのデフォールト無線チャンネルを有する。全てのデフォールトチャンネルは、ＭルータＷＦＭＰモジュールで終わる（ｎ対１関係）。デフォールトチャンネルに加えて、移動ターミナルは、検出された流れをもつことができる。検出された流れの他端がＩＰコアネットワークに位置する場合には、流れがＭルータ圧縮モジュールで終わる（全ての流れが圧縮される）。対応ノードが別の移動ターミナルである場合には、流れがＡＰインターフェイス間で直接的にスイッチングされる。図１６は、異なる流れがネットワーク内でいかにルート指定されるかを示す。この図は、２つの移動ターミナルが２つのアクセスポイント（ＡＰインターフェイスしか示されていない）を経てＭルータに接続される簡単なネットワークアーキテクチャーを示す。各ＭＴは、デフォールトチャンネル（それらの３つ）と、ＩＰネットワークへの１つの流れと、移動ターミナル間でスイッチングされる１つの流れとを有する。
次いで、ＷＦＭＰ流れ管理機能について詳細に説明する。Ｍルータ側及び移動ターミナル側の両方の動作について説明する。
【００５１】
流れ分類
ＷＦＭＰは、流れを検出すると共に、ネットワークと移動ターミナル／無線接続との間にＩＰパケットをルート指定するという役割を果たす。流れ検出を取り扱う機能を「流れクラシファイア(classifier)」と称する。この流れクラシファイアは、ＩＰパケットが流れに属するときを判断し、そしてこの判断の後に、流れを無線接続に結合する。又、流れが終わるときを検出しそしてそれに対応する無線接続を解除することも必要である。
【００５２】
流れ分類は、ＷＦＭＰがＩＰトラフィック及び特定のヘッダフィールドを監視して新たな流れを検出するように機能する。ＩＰ及び搬送プロトコルヘッダフィールドに基づいて、次の４つの異なる流れ形式を特定することができる。
１．流れラベルにより識別される流れ（形式１）
２．ＴＣＰ／ＵＤＰポート番号により識別される流れ（形式２）
３．ソース及び行先ＩＰアドレス＋セキュリティパラメータインデックスにより識別される流れ（形式３）
４．ソース及び行先ＩＰアドレスにより識別される流れ（形式４）
【００５３】
第１のオプションは、アプリケーションがＩＰｖ６流れラベルを使用して異なるＩＰセッションをマークできる場合に適用できる。このような進歩型アプリケーションが使用できずそしてＴＣＰ／ＵＤＰポート情報が使用できる場合には、流れ形式２が選択される。ＩＰ暗号化が使用される場合には、ポート情報が暗号化されるので、第２のオプションを適用することができない。このような場合には、セキュリティパラメータインデックス（ＳＰＩ）がソース及び行先アドレスと共に使用され、考えられる流れが識別される。ＴＣＰ／ＵＤＰポート情報、流れラベル又はＳＰＩパラメータが使用できない場合には、唯一のオプションは、ソース及び行先ＩＰアドレスのみを探して、ホスト間で流れを分離することである（最初の２つのオプションは、ＩＰセッション／プロセス間で流れを分離する）。
【００５４】
各流れ形式は、流れを識別するのに使用されたＩＰパケットヘッダから１組のフィールドを指定する。特定の流れを識別する１組のヘッダフィールドは、流れ識別子と称する。流れの形式に基づき、流れ識別子は、次のフィールドを含む。
−  形式１：ソースアドレス＋行先アドレス＋流れラベル
−  形式２：ソースアドレス＋行先アドレス＋プロトコル（次のヘッダ）＋
ソースポート＋行先ポート
−  形式３：ソースアドレス＋行先アドレス＋セキュリティパラメータ
インデックス（ＳＰＩ）
−  形式４：ソースアドレス＋行先アドレス
【００５５】
ＷＦＭＰは、これら４つの流れ形式間を区別化することができ、そして流れ分類機構に基づいて、各流れ形式を流れに結合する。本発明のシステムに適用することのできる３つの異なる流れクラシファイア機構は、次の通りである。
−  Ｘ／Ｙクラシファイア：これは、Ｙ秒間にＸ個のパケット（同じ流れ識別子をもつ）があって、新たな流れを生じることを意味する。
−  プロトコルクラシファイア：これは、全てのＴＣＰパケットを流れに単に指定する。
−  ポートクラシファイア：これは、搬送層ポート番号を使用して、どの流れを結合するか判断する。
Ｘ／Ｙクラシファイアは、流れ形式１及び２をサポートする唯一のもであるので、好ましい選択肢である。
【００５６】
流れ検出基準
Ｘ／Ｙクラシファイアに対する典型的な流れ検出基準は、以下の「テーブル３Ｘ／Ｙクラシファイアの推奨」に示されている。このテーブルは、異なる量の使用可能な流れスペースの関数におけるＸ及びＹの値を示す（この場合、流れスペースとは、必要とされる無線接続の量を指す）。予想性能は、流れに対してスイッチングされるパケットの部分を意味する。
明らかなように、値は、異なる環境において若干相違する。それ故、ＷＦＭＰの実施においてＸ及びＹの値を容易に変更できねばならない。
【００５７】
2010050987.tif 000006
【００５８】
ＴＣＰ接続の確立は、常に、少なくとも３つの使用パケットを含み、そして流れ検出は、実際のデータパケットに基づいて行わねばならないので、Ｘに対して最小値６が適当であると考えられる（第３データパケットが流れ検出をトリガーする）。Ｙの値は、３０秒となる。
流れ削除
流れは、ある一定秒数のインアクティビティの後に削除される。流れクラシファイアは、それが新たな流れを検出すると、流れインアクティビティタイマーをスタートさせる。このタイマーは、その流れに属するパケットを受け取るたびに再スタートされる。タイマーが時間切れすると、監視されたパケットのリストから流れ識別子が除去される。最終的に、ＷＦＭＰは、ＲＡＮ及び移動ターミナルの両方から流れを解除する。
【００５９】
ＲＳＶＰ指定された流れ
ＲＳＶＰを使用してネットワークからリソースを指定するときには、ＭルータのＲＳＶＰモジュールは、移動特有のモジュールと通信して、無線アクセスネットワークからリソースを指定する必要がある。ＲＳＶＰモジュールは、ＱｏＳマネージャーへのインターフェイスを有し、そしてこのインターフェイスを経て、ＱｏＳマネージャーにワイヤレスリソースをチェックするよう求める。ＲＳＶＰ要求をＱｏＳクラスへ変換した後に、ＱｏＳマネージャーは、ＡＰからの接続を指定するようにＷＦＭＰに要求する。この要求（ＷＦＭＰ内で流れ形式５により識別される）は、流れクラシファイアにおける流れ検出を自動的にトリガーする。
【００６０】
流れ識別子は、フィルタスペック及びセッションパラメータにおいてＲＳＶＰにより与えられる。フィルタスペックは、ソースＩＰアドレス及びソースポート／流れラベル値より成る。セッションは、行先ＩＰアドレス、プロトコルＩＤ及び行先ポート値を含む。フィルタスペック及びセッションパラメータにより搬送される情報は、ＷＦＭＰへ与えられ、従って、これは、ＲＳＶＰ指定された流れに属する実際のデータパケットを識別することができる。この情報を使用して、ＷＦＭＰは、特定のＲＳＶＰ流に属するデータパケットを正しいＲＡＮ接続にルート指定することができる。ＲＳＶＰ−移動ＩＰのアドレッシング問題が解決されると仮定する。この問題は、訪問先ネットワーク内の移動ターミナルがケア・オブ・アドレスにより識別されそしてＲＳＶＰがホームアドレスを使用する場合に生じる。このような場合には、ＲＳＶＰにより与えられる流れ識別子が、データパケットにより搬送される識別子に一致しない。従って、ＲＥＶＰ指定された流れに属するパケットは、識別もできないし、正しい無線流へルート指定することもできない。
【００６１】
ＷＦＭＰ検出される流れと同様に、ＲＳＶＰ流は、流れクラシファイアにより監視される。監視は、流れを解除しなければならないときを検出するために必要とされる。別のオプションは、ＲＳＶＰがＱｏＳマネージャーモジュールに破壊(teardown)メッセージを送信することにより流れを明確に解除することである。次いで、ＱｏＳマネージャーは、ＡＰから流れを解除すべきことをＷＦＭＰに通知する。ＲＦＣ２２０５は、次のことを言う。「古い指定を明確に破壊する必要はないが、アプリケーションが終了するや否や全てのエンドホストが破壊要求を送信することを推奨する。」この不確実さのために、ＲＳＶＰシグナリングによるか又は時間切れにより（インアクティビティタイマーの時間経過後）流れを解除できねばならない。
【００６２】
流れマッピング解決策における区別化サービスパケットの取り扱い
ＷＦＭＰは、各ＩＰ流において要求されたＩＰ形式のサービスビット（ＤＣフィールド）を検出し、そしてこの流れに属するパケットを、ＤＳフィールドに保持された値に基づいて処理することができねばならない。各ＤｉｆｆＳｅｒｖパケットは別々に取り扱われ、そして更に、ＤｉｆｆＳｅｒｖパケットに対して流れ検出／監視を行って、流れを検出する。
ＷＦＭＰは、流れに属さないＤｉｆｆＳｅｒｖパケットを受信すると、ＤＳフィールドの値を読み取り、そして正しいデフォールト流、例えば、（最良努力／中間プライオリティ／リアルタイムトラフィック）を選択する。ＷＦＭＰは、ＤＳフィールド値と、所定のＲＡＮ流、即ちデフォールト流との間をいかにマッピングするかの知識を有する。この知識は、ＱｏＳマネージャーモジュールとの相互作用を最小にするようにＷＦＭＰにおいて静的に構成され、即ちＷＦＭＰは、ＤｉｆｆＳｅｒｖパケットを受け取るたびにＱｏＳモジュールに相談する必要はない。
【００６３】
Ｍルータ５２における流れ管理
この好ましい実施形態では、Ｍルータは、流れを検出しそしてＲＡＮ流れ識別子を管理するという役割を果たす。又、これは、無線接続を形成及び除去するときに通る無線アクセスネットワークへの、そして新たな流れに対するＱｏＳクラス及び帯域巾推定を検索するためのＱｏＳマネージャーへのインターフェイスも有する。
ＷＦＭＰは、流れ管理のための２つのテーブル、即ちアクティブ流テーブル（ＡＦＴ）及びデフォールト流テーブル（ＤＦＴ）を使用する。テーブルの詳細な構造は、図１７に示す。ＡＦＴは、全ての検出された流れを管理するのに使用され、一方、ＤＦＴは、各登録される移動ターミナルのエントリーを含む。デフォールト流テーブルは、非流れ及びＤｉｆｆＳｅｒｖパケットを移動ターミナルへルート指定できるようにする。
【００６４】
アクティブ流テーブルは、各検出された流れに対するエントリーを有する。流れの形式に基づいて、正しいＩＰヘッダ値がＡＦＴに記憶される（流れ形式及びそれに対応するパラメータについては、第０章を参照）。ＩＰヘッダ値に加えて、ＲＡＮ流識別子（ＲＡＮ＿ＩＤ）及びＡＰインターフェイス値がＡＦＴに記憶される。考え方としては、流れ形式及びそれに対応するＩＰヘッダ値が一致したときに、ＷＦＭＰがＲＡＮ＿ＩＤ及びＡＰ＿ｉｆ値をテーブルから読み取り、そしてパケットを正しいＲＡＮ流に送り込むというものである。
【００６５】
デフォールト流テーブルは、非常に簡単なものであり、移動ターミナル識別子（移動ターミナルＩＰアドレス）と、ＲＡＮ＿ＩＤ及びＡＰインターフェイス値しか含んでいない。各デフォールト流に対して１つのＲＡＮ＿ＩＤ値があり、即ちＢＥトラフィックに対するＲＡＮ＿ＩＤ＿１と、中間プライオリティトラフィックに対するＲＡＮ＿ＩＤ＿２と、高プライオリティトラフィックに対するＲＡＮ＿ＩＤ＿３である。これらの値は、移動登録中にＷＦＭＰにより選択される。到来するＩＰパケットに対してＡＦＴからのエントリが見つからない場合には、パケットがＤＦＴに対して比較される。行先又はソースＩＰアドレスが移動ターミナル識別子に一致すると、ＷＦＭＰは、正しいＲＡＮ＿ＩＤ（ＲＡＮ＿ＩＤ＿＿１がデフォールト選択である）と、ＡＰインターフェイス値をＤＴＦから読み取り、そしてパケットを正しい無線流に送り込む。非流れパケットが特定の取り扱いを要求する場合は、ＲＡＮ＿ＩＤ＿２又はＲＡＮ＿ＩＤ＿３が選択される。
【００６６】
ダウンリンクにおける流れ管理
先ず、通常のＩＰルート指定方法が適用され、そして到来するＩＰパケットが正しいＩＰアプリケーション／インターフェイスにルート指定される。ＩＰパケットをルート指定するときには、次のルールに従わねばならない。
１．パケットがＭルータ自体（例えば、ピン(ping)）にアドレスされた場合には、それが通常のやり方で処理される。
２．個別のＲＳＶＰは、他のＩＰパケット（ＲＳＶＰプロトコル番号４６で識別された）からのパケットを制御する。
３．移動ターミナルにアドレスされたパケットは、ＷＦＭＰプロセスへ送信される。
【００６７】
次に、ＷＦＭＰの動作を詳細に説明する。
ＷＦＭＰは、到来するＩＰパケットに対して正しいＲＡＮ接続を選択する必要がある。パケットが流れに属さない場合には、ＷＦＭＰは、正しい最良努力チャンネルのみを選択し、そしてパケットをＳＡＲに送信する。パケットが、検出された流れに属する場合には、パケットが圧縮モジュールへ通され、このモジュールが、次いで、パケットを正しいＲＡＮ接続へ送信する。図１８は、ＷＦＭＰのルート指定を明確に示す。
先ず、ＷＦＭＰは、到来するパケットが搬送する流れ情報をチェックする。ＷＦＭＰは、拡張ヘッダを含むパケットを通して進み、そして全ての当該情報をセーブする。基本的なＩＰｖ６ヘッダから、ソース及び行先ＩＰアドレスが流れラベル及びトラフィッククラス（ＤＳフィールド）と共にセーブされる。ＩＰパケットが、ＩＰ暗号化が使用されていることを意味するＥＳＰ拡張ヘッダ（カプセル化セキュリティペイロード）を搬送する場合には、セキュリティインデックスパラメータ（ＳＰＩ）がセーブされる。パケットがＥＳＰ拡張ヘッダを搬送せずそしてＴＣＰ／ＩＰヘッダが見つかった場合には、ＷＦＭＰがポート情報及びプロトコル識別子をセーブする。
【００６８】
流れ情報をセーブした後に、流れ検出の目的で流れクラシファイアが呼び出される。流れクラシフィアは、次の１つを検出する。
１．流れが既に検出されており、従って、流れ情報のみが更新される。
２．流れがまだ検出されておらず、流れ情報のみが更新される。
３．流れ検出アルゴリズムが、この特定のパケットから始めて、新たな流れを形成することを決定する。
流れが検出されると、ＷＦＭＰは、流れに対して新たなＲＡＮ流識別子を割り当てる。明確なＱｏＳ又はトラフィックパラメータが得られないので、ＷＦＭＰは、欠落情報を得るためにＱｏＳマネージャーと通信しなければならない。ＱｏＳクラス及び帯域巾推定を要求するときに、ＷＦＭＰは、流れ識別子（流れ検出に使用される情報）及びＴＣＰ／ＵＤＰポート情報（もし得られれば）を、ある測定されたトラフィック特性と共に、ＱｏＳマネージャーモジュールに与える。この情報を用いて、ＱｏＳマネージャーは、この流れに対してＱｏＳクラス及び帯域巾推定を計算する。
【００６９】
ＱｏＳマネージャーがＱｏＳクラス及び推定された帯域巾を返送した後に、ＷＦＭＰは、ＡＰからの接続を指定し、そして移動ターミナル及び圧縮モジュールに新たな流れを通知する。最終的に、ＷＦＭＰは、アクティブ流テーブル（ＡＦＴ）を更新する。
次いで、ＷＦＭＰは、パケットを正しい無線接続にルート指定し始める。流れが検出された場合には、正しいＲＡＮ＿ＩＤをアクティブ流テーブル（ＡＦＴ）から読み取ることができる。正しいＲＡＮ＿ＩＤは、流れ情報（流れ形式に基づく）及び流れ形式を、ＡＦＴにおける対応値と比較することにより見出される。これら全てのフィールドが一致したときには、ＷＦＭＰがＲＡＮ＿ＩＤ及びＭルータインターフェイスをＡＦＴから読み取り、そしてパケットを圧縮モジュールへ送信する。パケットを圧縮モジュールへ通すときには、ＲＡＮ＿ＩＤも与えられねばならない。パケットを圧縮した後に、圧縮モジュールは、パケットを正しいＲＡＮ接続（ＷＦＭＰにより与えられた）に送信する。
【００７０】
ＡＦＴからのエントリーが見つからない場合には、パケットが流れに属しておらず、デフォールトチャンネルの１つにおいて送信される。正しいデフォールトチャンネルは、到来するパケットの行先ＩＰアドレスをＤＦＴにおける移動ターミナルのＭＴ＿ｉｄ値と比較することによりデフォールト流テーブルから見出される。ネットワークに登録された各移動ターミナルは、ＤＦＴのエントリーを有する。ＩＤが一致する（ｄｓｔ＿ａｄｄｒ＝ＭＴ＿ｉｄ）と、流れクラシファイアは、対応するＲＡＮ＿ＩＤ（特殊な処理が必要とされない場合にはＲＡＮ＿ＩＤ＿１）及びＭルータインターフェイス値をＤＴＦから読み取り、そしてパケットを正しいデフォールトチャンネルに送信する。行先ＩＤがＤＦＴにおけるいずれのＭＴ＿ｉｄ値にも一致しない場合には、移動ターミナルがネットワークに登録されず、パケットは破棄される。
【００７１】
アップリンクにおける流れ管理
無線アクセスネットワークからパケットが受信されると、それは、固定ホスト又は別の移動ターミナルのいずれかにアドレスされる。
ＲＡＮ＿ＩＤにより、ＳＡＲ層は、受信したＩＰパケットを正しいモジュールに通過させる。これは、自動的に行なわれる。というのは、各ＲＡＮ接続とモジュールの１つ（ＳＡＲ  ＳＡＰで識別された）との間に１対１の関係があるからである。ＲＡＮ接続が形成されると、結合が行なわれる。パケットが流れに属しそして行先がコアネットワーク内である場合には、パケットが、圧縮解除の目的で圧縮モジュールへ通される（図１９参照）。パケットが非流れトラフィックである場合には、それがＷＦＭＰプロセスに直接通される。パケットがＲＳＶＰシグナリングである場合には、それがＲＳＶＰモジュール等に対して送信される。
【００７２】
アップリンクＷＦＭＰ処理は、ダウンリンク動作と若干異なり、即ちＷＦＭＰは、非流れパケット、及び固定ホストにアドレスされた「流れ」パケットのみを受信する。それ故、ＷＦＭＰルート指定は、ダウンリンクの場合に比較して非常に簡単である。
しかしながら、最初は、ダウンリンクオペレーションと同様であり、即ち流れ情報がセーブされ、そしてパケットが流れ検出の目的で流れクラシファイアへ通される。同じ３つのケースがここに適用される。即ち、（１）流れが既に検出された。（２）流れがまだ検出されていない。（３）新たな流れが検出される。新たな流れが検出される場合には、ＷＦＭＰは、新たなＲＡＮ＿ＩＤを選択することが必要であり、そしてＱｏＳマネージャーからＱｏＳクラス及び帯域巾推定を要求する。次いで、ＷＦＭＰは、圧縮モジュールに新たなＩＤを通知する。又、ＡＰ及び移動ターミナルも、新たなＩＤと、ＳＡＲインターフェイスに追加される新たなサービスアクセスポイント（ＳＡＰ）が通知されねばならない。移動ターミナルは、流れ情報を受信した後に、その流れに属する全てのパケットに対して新たなＲＡＮ＿ＩＤの使用を開始する。
【００７３】
オプション（１）は、常に、対応ノードがＩＰネットワークに位置することを意味する。これは、移動対移動の流れがＡＰインターフェイス間で直接的にスイッチングされるからである。他方、オプション（２）及び（３）は、特定の注意を必要とする。
両方の場合に、ＷＦＭＰは、移動対移動コールを検出し、そしてパケットを正しいデフォールトチャンネルに送給しなければならない。正しいデフォールトチャンネルは、行先ＩＰアドレスをデフォールト流テーブルの値と比較することにより見出される。オプション（３）において、パケットは、先ず、デフォールトチャンネル（最良努力）を経て送信され、そしてその後にのみ、流れがスイッチングされる。行先がＩＰネットワークに位置する（ＤＦＴから見つからない）場合には、パケットがＩＰ送給プロセスに送られ、該プロセスは、パケットを正しいネットワークインターフェイスへ送給する（通常のＩＰルート指定が適用される）。
【００７４】
移動対移動トラフィック
スタートは、アップリンクオペレーションと同様であり、即ちＳＡＲが先ずパケットを、ＲＡＮ＿ＩＤに基づいて正しいプロセスへ送給する。
非流れトラフィックの場合には、ＳＡＲは、パケットをＷＦＭＰに送信する。パケットは、別の移動ターミナルにアドレスされるので、ＷＦＭＰは、デフォールト流テーブルからエントリーを見出す。次いで、そのパケットを正しいデフォールトチャンネル（ＤＦＴから読み取られた）へ単に送給する。ＭＴ対ＭＴの非流れパケットは、常に、ＷＦＭＰを経てルート指定される。
【００７５】
ＷＦＭＰが新たな流れを検出しそして行先が別の移動ターミナルであるときには、ＷＦＭＰは、２つの移動ターミナル間に接続を直接形成する。これは、ＷＦＭＰが両ＡＰリンク（１つはＭＴ１用、そしてもう１つはＭＴ２用）に対して新たなＲＡＮ＿ＩＤを選択し、受信及び送信ＭＴに新たなＩＤを通知し、そして新たな接続を両ＡＰに追加する。圧縮モジュールには通知されない。というのは、ＭＴ間で圧縮が直接使用されるからである。移動対移動のルート指定の場合が図２０に示されている。
【００７６】
先ず、受信側移動ターミナルに、新たなＲＡＮ＿ＩＤが通知される。このターミナルは、次いで、受信器が新たなＲＡＮ＿ＩＤを聴取していることを意味する確認を返送する。次いで、新たなＲＡＮ＿ＩＤが送信側移動ターミナルに与えられる。送信側移動ターミナルは、その流れに属するパケットを圧縮しなければならないと理解する。このターミナルは、新たなＲＡＮ＿ＩＤを使用してスタートし、そして圧縮機構を適用する。最終的に、受信側移動ターミナルは、全ＩＰヘッダを保持する第１パケットを受信する。次いで、連続するパケットが圧縮されるので、ヘッダをセーブしなければならない。
【００７７】
検出されたＭＴ対ＭＴ流は、ＭルータのＷＦＭＰモジュールを経て送信されないので、ＷＦＭＰは、アクティブな流れを監視することができない。これは、流れを解除しなければならないときを検出できないことを意味する。それ故、受信側移動ターミナルは、トラフィックを制御し、そしてＭルータのＷＦＭＰに流れをいつ解除すべきか通知する。考えられる監視場所は、ＭＴのＷＦＭＰ又はＭＴのＦＣモジュールである。任意の解決策は、ＳＡＲブロックにおいてトラフィックを監視することである。ＳＡＲブロックは、特定のＲＡＮ接続（ＲＡＮ＿ＩＤで識別された）を経て進むトラフィックを測定することができ、そして一定時間のインアクティビティ（時間切れ）の後に、ＳＡＲは、流れを解除すべきことをＷＦＭＰに通知する。
【００７８】
移動ターミナルにおける流れ管理
移動ターミナル（ＭＴ）側の流れ管理は、Ｍルータ側より非常に簡単である。ＭＴのＷＦＭＰは、流れを検出せず、ＭルータのＷＦＭＰにより指令されたときに新たな無線接続を用いてスタートする。
アップリンクにおける流れ管理
ＭＴのＷＦＭＰは、ＩＰパケットを正しいＲＡＮ接続に通すだけでよい。流れに属さないパケットは、デフォールトチャンネルの１つを経て送信され、流れに属するパケットは、ＡＦＴに基づいて正しい無線チャンネルに送信される（図２１参照）。Ｍルータ側と同様に、ＷＦＭＰは、先ず、流れ情報（識別された４つの同じ流れ形式）を更新し、そして正しいパラメータを使用してＡＦＴを読み取る。流れ情報及び流れ形式がＡＦＴエントリーの１つに対応する場合には、パケットが流れに属する。さもなくば、正しいデフォールト流がデフォールト流テーブルから読み取られる。
【００７９】
ダウンリンクにおける流れ管理
ダウンリンクのケースも、極めて簡単である（図２２参照）。ＷＦＭＰは、ＲＡＮチャンネル間でルート指定を行う必要がなく、受信したＩＰパケットをＩＰ送給プロセスに通すだけでよく、該プロセスが最終的にパケットを正しいアプリケーションへ供給する。Ｍルータ側と同様に、ＳＡＲは、到来するパケットを正しいＭＴプロセスに通すことによりルート指定を既に処理している。
ＭルータのＷＦＭＰは、移動対移動流を監視できない（流れは、ＭルータのＡＰインターフェイス間で直接的にスイッチングされ、従って、ＭルータのＷＦＭＰをバイパスする）ので、ＭＴのＷＦＭＰは、到来する流れを監視しなければならない。これは、ＭＴのＷＦＭＰが、流れが既に存在しないことに気付いたときに、ＲＡＮから流れを解除すべきことをＭルータのＷＦＭＰに通知しなければならないことを意味する。
【００８０】
ＷＦＭＰの流れ検出において上述したことに適用できる多数の異なる機構が存在する。例えば、Ｍルータにおいて最小の処理負荷が要求される場合には、次の考え方を使用できる。
最も簡単な機構は、ＩＰｖ６流れラベル及びＸ／Ｙクラシファイアをベースとする。ＷＦＭＰは、単に流れラベル値をチェックし、そしてそれが非ゼロである場合に、ソースＩＰアドレス及び流れラベルを流れ検出のために使用する。流れラベルがゼロの場合には、パケットが最良努力トラフィックとして処理され、そして流れクラシファイアは適用されない（＝ゼロ流れラベルをもつパケットに対して検出される流れはない）。
【００８１】
流れ圧縮機構
ヘッダ圧縮は、デガーマークによりＩＰヘッダ圧縮に関するインターネットドラフトに説明されたように、ＩＰｖ６に対して実行される。ＩＰデータグラムを、この文書に記載された圧縮可能な流れにグループ編成する方法は、実施されない。ＭルータのＷＦＭＰモジュールは、流れ圧縮（ＦＣ）モジュールに代わってＩＰデータグラムのグループ編成を実行すると仮定する。
ネットワークに入る各ターミナルには、最良努力（ＢＥ）チャンネルが指定される。このＢＥチャンネルに送られるデータグラムは、個々のデータグラム間に類似性がないために圧縮されない。ＭルータのＷＦＭＰモジュールは、それが新たな流れを識別すると、その流れに対して新たな無線チャンネルを設定し、そしてそのチャンネルを経て送信されるデータグラムがＦＣにより圧縮される。
【００８２】
ＩＰデータグラムがアップリンク又はダウンリンクのいずれかに送信されるときには、それがある流れに属するかどうか調べるためのチェックがなされる。流れが存在する場合には、ＩＰデータグラムがＦＣモジュールに送られ、該モジュールは、ヘッダの圧縮を行い、そしてその圧縮されたＩＰデータグラムを、指定の無線チャンネルを経てその行先へ送信する。データグラムがいずれの流れにも属さない場合には、それが圧縮されずにＢＥチャンネルに送信される。新たな流れが検出されると、新たな無線チャンネルが割り当てられ、そしてＦＣは、圧縮状態を設定しそして到来するデータグラムを無線流からＦＣへ向けるように通知される。流れが終わると、ＦＣは、ブックキーピングの目的で指定されたメモリを割り当て解除するように通知される。
【００８３】
ヘッダの圧縮解除は、圧縮よりも若干簡単である。データがＢＥチャンネルから受け取られると、それがＷＦＭＰへ直接供給される。無線チャンネルが流れに属する場合には、受信したデータがＦＣへ送られ、ＦＣは、ＩＰデータグラムを圧縮解除しそしてそれをＷＦＭＰへ転送する。流れが終わると、ＦＣは、ブックキーピングの目的で指定されたメモリを割り当て解除するように通知される。
ヘッダ圧縮が各非ＢＥチャンネルごとに行われても、Ｍルータ及びそのＦＣを通ることなく２つのターミナル間に直接的なポイント対ポイント流（カット・スルー）を使用することができる。
【００８４】
デガーマークで提案されたドラフトによれば、パケットは、ＴＣＰパケットに対して１つと、非ＴＣＰパケットに対して１つの、２つの異なる分類に区分化される。各分類のパケットは、更に、ＩＰアドレス、ポート番号等や、ＭルータにおいてＷＦＭＰソフトウェアモジュールで既に実行されたタスクに基づくパケット流に分割される。ＴＣＰパケットと非ＴＣＰパケットとの間のこの区分化は、コンテクスト識別子（ＣＩＤ）と共に、圧縮及び圧縮解除されたパケットのどれが同じパケット流に属するかを独特に識別する。圧縮は、変化するヘッダフィールドのみを送信することにより行なわれるか、或いはＴＣＰの場合には、以前のデータグラムからの変化を送信することによって行なわれる。上記ドラフトは、どのヘッダフィールドを推測できるか（例えば、パケット長さ）、どれが一定であるか、そしてどのヘッダフィールドが以前と同様に又は以前とは異なるように送信されねばならないかを検討するものである。
【００８５】
通常のＩＰｖ６（／ｖ４）パケットに加えて、４つの新たなパケット形式が定義される。
全ヘッダパケットは、圧縮可能な流れに属する非圧縮パケットを指示する。これは、コンテクスト識別子（ＣＩＤ）と、パケットヘッダに存在する長さフィールドへとコード化される非ＴＣＰパケットの世代とを含む。
圧縮された非ＴＣＰパケットは、ＣＩＤと、世代と、以前の全ヘッダパケットから変化したフィールドとを含み、これは、世代値により識別される。
【００８６】
第３の形式は、「圧縮されたＴＣＰヘッダを伴い、ＣＩＤと、どんなフィールドが変化したかを識別するフラグオクテットと、以前の値からの差としてエンコードされた変化したフィールドとを含むパケットを指示する」圧縮されたＴＣＰパケット、即ち以前のパケットである。このパケットには、ＴＣＰチェック和も含まれる。
第４の形式は、以前のパケットからの差として送信されるヘッダフィールドがそのまま送信されること以外は圧縮されたＴＣＰパケットに類似したあっしゅくされたＴＣＰノーデルタ(nodelta)パケットである。この形式のパケットは、受信器により発生されるヘッダ要求に応答して送信されるだけである。
【００８７】
これらの新たなパケット形式は、特殊な形式値をリンク層レベルに送信するか又は圧縮されたパケットの前に付加的なバイトを追加することにより指示される。又、パケットの長さは、リンク層により与えられると仮定する。
圧縮は、適当なＣＩＤ値を選択しそして全ヘッダをデコンプレッサへ送信することによりスタートされる。全ヘッダは、時間又はパケットの上限に到達するまで指数関数的に増加する周期で送信される。ＴＣＰパケットエラーからできるだけ迅速に回復するために、デコンプレッサは、１組のＴＣＰ  ＣＩＤに対して全ヘッダを要求する。この要求は、正しく圧縮解除しないであろうＣＩＤのリストと共にコンテクスト状態パケットとして送信され、これは、コンプレッサとデコンプレッサとの間で同期が失われることを意味する。コンプレッサは、要求された各ＣＩＤに対して新たなＴＣＰノーデルタパケットで応答する。
【００８８】
ＱｏＳ管理
ＱｏＳは、ＩＰネットワークにおける新たなトレンドである。以前は、ＱｏＳは、ＡＴＭにより実現されていたが、ネットワークからＱｏＳを要求するＩＰアプリケーション（ユーザ）の量が増加するにつれて、ネットワークデザイナーがＩＰネットワークのＱｏＳに注意を払うようになった。
本発明のシステムは、顧客及びコアネットワークのＱｏＳ機構の利点を取り入れるように設計される。通常、一体化サービスをベースとする機構は、ネットワークの最後のホップにおけるＱｏＳ機構のように見える。区別化サービスをベースとする機構は、コアネットワーク機構のように見える。両機構は、本発明のシステムを開発する際に考慮された。又、パケットを他のものから分離するための別の機構も導入されている。
【００８９】
一般的ＱｏＳ管理概念
実際に、ＱｏＳとは、低い優先順位クラスを犠牲にして高い優先順位サービスクラスにネットワークリソースを与えるようにデータサービスのクラスを区別化することを意味する。又、ＱｏＳとは、ネットワークリソースの割り当てを特定データ流［ＱｏＳ］の特性に一致させるよう試みることを意味する。
ＱｏＳは、異なる情報に基づいてデータ流を区別化することによって実施できる。即ち、ＩＰｖ６流れＩＤ＋ソースアドレス＋行先アドレス、ポート情報＋ソースアドレス＋行先アドレス、プライオリティビット＋ソースアドレス＋行先アドレス、ＲＳＶＰ指定、又はＨ．３２３。
【００９０】
これらの流れは、互いに異なるやり方で処理することができ、そしてＱｏＳは、各流れのＱｏＳパラメータに基づいてこれらの流れをマルチプレクスすることにより実施できる。これらのパラメータは、明確な値（ピークセルレート、帯域巾要求等）であるか、又は単に好ましいサービスクラスの情報である。これは、ＱｏＳパラメータをいかに決定するかの機構に依存する。
流れに属するパケットは、適当な無線待ち行列に入れられる。本発明の好ましい実施形態では、最良努力、制御型負荷及び保証型サービスの３つの異なる待ち行列がある。これらの流れは、互いに異なるプライオリティを得、そして待ち行列内のスケジューリングも行なわれる。
【００９１】
ＱｏＳマネージャー（ＱｏＳエンティティ）
ＱｏＳマネージャーの主たるタスクは、固定ネットワークのＱｏＳパラメータを無線ＱｏＳにマッピングしそして無線リソースマネージャーと通信することである。実際には、これは、明確なＱｏＳ値を無線プライオリティ待ち行列にマッピングすることを意味する。ＱｏＳマネージャーは、流れの幾つかの統計値を知りそしてそれを使用可能な無線帯域巾に割振りしなければならない。この情報で、ＱｏＳマネージャーは、異なる流れのプライオリティを決めることができる。
ＱｏＳマネージャーは、ＲＳＶＰ、Ｈ.３２３及びＷＦＭＰエンティティへのインターフェイスを有する（図１５を参照して上述したように）。これらのインターフェイス及び主たる信号を以下のテーブルに示す。
【００９２】
テーブル４：ＱｏＳマネージャーインターフェイス
インターフェイス 信号
M-ROUTER_QoS      →M-      RESV_FLOW_conf
ROUTER_RSVP                 RESV_FLOW_req
MT_QoS → H.323             SETUP_conf, CLOSE_conf, UPDATE_conf
H.323 → MT_QoS             SETUP_req, CLOSE_req, UPDATE_req
M-ROUTER_QoS      →M-      RESERVE_FLOW_req
ROUTER_WFMP                 RESERVW_FLOW_conf
M-ROUTER_WFMP     →M-
ROUTER_QoS                  RR_STATUS_enquiry
M-ROUTER_QoS      →M-      UPDATE_req
ROUTER_WFMP                 UPDATE_conf
【００９３】
ＭルータのＱｏＳマネージャーは、移動ターミナルのＱｏＳマネージャーよりも多くの機能を有する。というのは、Ｍルータでは流れの確立が行なわれるからである。移動ターミナルのＱｏＳマネージャーの最も重要な機能は、Ｈ.３２３シグナリング及びハンドオーバーを助成することである。
アクティブ流テーブル
アクティブ流テーブルは、データ流に関する全ての情報が記憶される場所である。このテーブルは、ＷＦＭＰ及びＱｏＳマネージャーに対してアクセスできるものである。上述したように、アクティブ流テーブルは、図１７に例示されている。提案されたアクティブ流テーブルに加えて、ＱｏＳ情報も、流れがシグナリングされるか又はＷＦＭＰにより検出だけされるかを示す指示と共にこのテーブルに含まれねばならない。
【００９４】
接続に対してＱｏＳ情報を得る方法
ＲＳＶＰ（図２４）
ＲＳＶＰは、特定のデータ流に対して帯域巾及び所望のＱｏＳを指定するよう試みるリソース指定プロトコルである。このシステムは、本発明のシステムでは容易にサポートされる。というのは、流れがＷＦＭＰによって検出され、そして流れを無線リンクにおいて互いに異なるやり方で処理できるからである。ＲＳＶＰは、制御メッセージを使用して、中間ネットワーク要素において指定をマークする。これらの制御メッセージは、アプリケーションデータから分離される。これらのメッセージは、プロトコル番号に基づいて他のデータから分離され、そしてＷＦＭＰプロセスの前にＲＳＶＰへ向けられる。
【００９５】
ＲＳＶＰを使用するときには、次の２つの異なる筋書きが存在する。
１．ＷＦＭＰは、既に流れを検出し、そして流れに対して専用のチャンネルを形成しており、その後に、ＲＳＶＰエンティティがその特定の流れに対して指定要求を得る。
２．ＲＳＶＰエンティティは、ＷＦＭＰが流れを検出する前に指定要求を得る。この後者の場合には、ＲＳＶＰは、ＷＦＭＰをトリガーしなければならない。これは、ＱｏＳマネージャーを介して行うことができる。
図２４は、本発明のシステムにおいてＲＳＶＰ指定がいかに取り扱われるかを示す。この特定の図は、ＭＴが受信者でありそして送信者がネットワークのどこかにいる状態（ダウンリンクのケース）を示す。
【００９６】
ＲＳＶＰメッセージ（ＰＡＴＨ／ＲＥＳＶ）は、プロトコル番号４６を使用し、これは、指定メッセージを最良努力トラフィックからいかに分離できるかである。これらメッセージは、それを取り扱うＲＳＶＰエンティティへ供給される。ＲＳＶＰエンティティはＱｏＳマネージャーと話をし、ＱｏＳマネージャーは、適当なＱｏＳ値をもつ流れを確立するようＷＦＭＰに求める。ＷＦＭＰは、ＲＲＭからリソースを求め、そしてＱｏＳマネージャーはこれについて心配しない。
移動ＩＰルータにおいては、ＲＳＶＰエンティティは、２つの役割を果たし、即ち通常のＲＳＶＰデーモン(Daemon)のように働くが、ワイヤレス特有のオペレーションも行う。通常のＲＳＶＰデーモンは、移動ルータ自身の容量をチェックし、そしてＩＰレベルにおいてＲＳＶＰメッセージを転送／操作する。ワイヤレスＲＳＶＰデーモンは、ＷＦＭＰと通信し、そしてあるパラメータをもつ流れを確立するようにそれに求める。
【００９７】
ＲＳＶＰのＲＥＳＶメッセージは、周期的に送信されるリフレッシュメッセージと称することもできる。これらメッセージは、新たな流れをトリガーしてはならず、既存のものをリフレッシュするだけである。これは、Ｍルータ−ＷＦＭＰにおいて次のように行なわれる。
１．ＲＥＳＶリフレッシュメッセージは、ＱｏＳマネージャーをトリガーし、ＲＥＳＥＲＶＥ＿ＦＬＯＷ＿ｒｅｑをＷＦＭＰに送信する。
２．ＷＦＭＰは、アクティブ流テーブルから、その特定のデータ流に対してシグナリングされた流れを既に有しているかどうかチェックする。アクティブ流テーブルには、流れがＲＳＶＰによりシグナリングされるか又は何らかの他のベースで（トラフィック量のように）検出されるかの指示がなければならない。
３．流れが既に存在する場合には、ＷＦＭＰは、確認メッセージを送信するだけで、他の動作は行なわない。
【００９８】
区別化サービス
区別化サービスとは、一般に、各ＩＰヘッダにおけるプライオリティビットの展開を意味する。ＷＦＭＰは、プライオリティをもつＩＰパケットの流れを検出した場合に、ＱｏＳマネージャーにそれらビットについて通知しなければならない。ＱｏＳマネージャーは、ビットを理解し、そして必要な無線ＱｏＳへのマッピングを行う機能を備えている。その特定の流れに対し接続テーブルへパラメータがマークされる。
パラメータが明確なＱｏＳ要求へといかにマッピングされるかは、ネットワーク側において展開される区別化サービスに依存する。プライオリティビットの式が準備できたときには、それに関連してパラメータが明確なプライオリティクラスへとマッピングされる。プライオリティビットの標準化は、依然、進行中であり、将来的にプライオリティビットを展開する異なる方法が出現するであろう。テーブル５及び６は、本発明の好ましい実施形態においてビットがプライオリティクラスへいかにマップされるかを例示する。
【００９９】
テーブル５：ビットパターンの例
ビット 指示
ビット０−２    ０００＝ドロッププレフェレンス１、００１＝ＤＰ２、
・・１１１＝ＤＰ８
ビット３        ０＝通常遅延、１＝低遅延
ビット４        ０＝通常スループット、１＝高スループット
ビット５        ０＝通常信頼性、１＝高信頼性
ビット６−７    将来の使用のために指定
テーブル６：ＱｏＳクラスへのプライオリティビットのマッピング例
プライオリティビット ＱｏＳクラス（テーブル８参照）
？？？００１？？                  クラス３、ＢＥ
？？？１０１？？                  クラス２、制御型負荷
？？？１１０？？                  クラス１、保証型負荷
【０１００】
ＷＦＭＰが、プライオリティビットを含むパケットを検出するが、そのトラフィック流からの流れ（１秒当たり充分なパケットがない）を検出できない場合には、ＷＦＭＰは、これらのパケットを正しいプライオリティ待ち行列に入れる。換言すれば、ＷＦＭＰは、パケットが時々しかない場合には、ＱｏＳマネージャーから何も求めない。即ち、ＷＦＭＰとＱｏＳマネージャーとの間でインテリジェンスが分割され、従って、ＱｏＳマネージャーは過剰に展開される状態にならない。
良く知られたポート
多数の「良く知られた」ＴＣＰ／ＵＤＰポートがあり、これは、トラフィックがあるリアルタイム特徴を必要とすることを指示するか、又はトラフィックの量が著しく高い又は低いことを指示してもよい。この種のポートは、例えば、ｆｔｐポート又はｔｅｌｎｅｔポートであり、これらは、両方とも、非常に異なる特性を有する。ｆｔｐは、相当の帯域巾を必要とするが、リアルタイム要求にはあまり厳密でない。逆に、ｔｅｌｎｅｔは、著しい帯域巾を必要としないが、大きな遅延によって影響されてはならない。この情報は、データ流に対して正しい無線リンク待ち行列を選択するときに展開することができる。好ましいシステムでは、流れが既に検出された後にポート情報の利点を取り入れるように関連される。これは、ポート情報自体がＷＦＭＰをトリガーして新たな流れを通知するのではなく、流れが検出された後に、ポート情報を展開できることを意味する。ＩＰＳＥＣ又は他の何らかのプロトコルがポート情報を隠す場合には、それを展開することができない。
【０１０１】
図２６は、ＷＦＭＰが流れを検出し、そしてポート番号が、ＱｏＳマネージャーにより識別されたアプリケーションに属する状態を示す。
テーブル７は、異なるやり方で処理できる幾つかの共通のポートを示す。これらポートのリストは、一例に過ぎず、そして特定のサービスを得るポートを変更することができる。
2010050987.tif 000007
【０１０２】
ネットワークアドミニストレータは、どんな顧客会社の要望があるかに基づいて分類を構成することが望ましいので、特殊な取り扱いを得るポートを構成できるのが好ましい。ある会社は、他の会社よりマルチメディアアプリケーションを非常に積極的に利用する。又、ある会社は、ほとんどの帯域巾を得なければならない彼等自身の特定のアプリケーションを利用する（例えば、銀行）。この特殊な処理は、例えば、ＱｏＳマネージャーが、容易に更新され得る個別の機能的エンティティである場合に考えられる。
Ｈ．３２３
本発明のシステムでは、Ｈ．３２３は、２つの異なるやり方で展開することができる。１）Ｈ.３２３アプリケーションは、ＱｏＳマネージャーを経て接続を信号する。又は２）Ｈ．３２３は、ＲＳＶＰ（図２７）を使用することによって接続を信号する。両方の場合に、接続を更新する機構がなければならない。
【０１０３】
Ｈ.３２３コールシグナリング手順は、コール設定からコール終了までの５つの段階で形成される。考えられる全てのケースを伴うコール設定手順は、複雑であり、以下に簡単に述べる。
先ず、ＳＥＴＵＰ（設定）メッセージが発呼側エンドポイントから他の当事者へ送信され、他の当事者は、ＣＯＮＮＥＣＴ（接続）メッセージで応答する。次いで、両当事者は、Ｈ．２４５  ＴＥＲＭＩＮＡＬ−ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＹ−ＳＥＴ（ターミナル能力設定）メッセージを送信することによりシステム能力情報を交換する。第３段階の間に、種々の情報流に対する論理的チャンネルがＨ.２４５を用いてオープンされる。これらの流れは、Ｈ.２２５．０に規定された信頼性の低いプロトコルを経て搬送される。Ｈ．２４５における論理的チャンネル設定で送信されるデータ通信が、信頼性の高いプロトコル（Ｈ.２２５．０）を用いて搬送される。セッションの間に、能力、受信モード等を変更する手順は、Ｈ.２４５に規定されている。
【０１０４】
接続に必要な帯域巾は、選択された音声コーデックをコーデックに必要なビットレートにマップするテーブルによりターミナル間で使用するものとして合意された能力から決定することができる。映像コーデックの場合は、使用可能な映像コーデック当たりの能力設定メッセージに最大許容ビットレートが含まれる。
最終的に、コールは、いずれかの当事者により、Ｈ.２４５制御チャンネルにおけるＥＮＤ−ＳＥＳＳＩＯＮ−ＣＯＭＭＡＮＤ（セッション終了コマンド）で終了される。他の当事者は、ＲＥＬＥＡＳＥ−ＣＯＭＰＬＥＴＥ（解除完了）メッセージで応答する。
【０１０５】
Ｈ.３２３プロトコルスタックからＱｏＳマネージャーへのインターフェイスは、Ｈ.３２３に伴う上記機能を容易にするために３つの機能を必要とする。当事者に関する情報（ソース及び行先アドレス）と共に必要な帯域巾を、コール設定段階の後に、ＱｏＳマネージャーに通さねばならない。当事者間の必要帯域巾がコール中に変化する場合には、そのことも、新たな帯域巾を示す更新要求と、この接続に対する識別情報と共にＱｏＳマネージャーへ信号しなければならず、これにより、ＱｏＳマネージャーは、どの接続の帯域巾を変更しなければならないか識別することができる。最終的に、コールが終了した後に、この接続が終了したことをＱｏＳマネージャーに信号することにより帯域巾を解除しなければならない。
【０１０６】
ＲＡＮ  ＱｏＳ機能
ＱｏＳベースの無線アクセスネットワークは、需要に応じた帯域巾、クラスに基づく待ち行列構成、及び信頼性を与えることができねばならない。ワイヤレス無線リンクでは、媒体への異なるサービスのマルチプレクシングが、通常、４つのＱｏＳ事項、即ち帯域巾、遅延、ジッタ及び信頼性の考慮を必要とする。
帯域巾は、ＱｏＳ駆動サービスの第１要件であり、即ち要求されたトラフィックパラメータをサポートできるようにするための第１要件である。ワイヤレスリンクでは、主たる目的は、ＴＣＰ／ＩＰトラフィックに対しサービス特有のＱｏＳを維持しながら効率的にチャンネルを利用することである。これは、ＡＰスケジューラが、無線流を確立すべきところの接続の所要平均及び／又はピーク帯域巾を知らねばならないことを意味する。このようにして、スケジューラは、需要に応じて帯域巾を満足させそして統計学的なマルチプレクシングを実行するよう保証できる。
【０１０７】
遅延及びジッタは、主としてワイヤレスリンクを経てのトラフィックスケジューリングによって影響される。ここに示す解決策では、流れに基づく接続が別々に待ち行列に入れられ（各接続に対する待ち行列）、そして接続が３つの異なる遅延クラス待ち行列にグループ分けされる。パケットを正しい待ち行列に入れることができるために、スケジューラ（又は待ち行列機能）は、到来するパケットの流れＩＤ及び遅延クラスを知る必要がある。又、遅延及びジッタ要求を考慮して、送信されるべきパケットを選択するために、スケジューラは、ａ）ＲＡＮ層におけるパケットの最大許容遅延を知り、そしてｂ）各パケットの時間スタンプを保持しなければならない。
【０１０８】
ワイヤレスリンクに対する信頼性は、例えば、コード化及び／又はデータ再送信により通常与えられるエラー制御を必要とする。コード化は、エラー検出及び修正の両方に使用され、これは、適用データにわたり一定のオーバーヘッドを課する。ＡＲＱ（自動再送信要求）は、崩壊したパケットのみに適用され、これは、パケット損失の確率があまり高くなく且つ再送信の遅延が受け入れられる限り実現可能である。スケジューラは、無線流（接続）ベースでのＡＲＱ使用に関する情報（例えば、ＡＲＱなし、限定ＡＲＱ、ＡＲＱ）を必要とする。ＦＥＣの使用は固定され、全てのパケットに使用することができる。
【０１０９】
テーブル８は、本発明の好ましい実施形態により、ＴＣＰ／ＩＰ  ＱｏＳから無線アクセスネットワーク特有のＱｏＳへマッピングする一例を示す。最初の２つの欄は、無線アクセス待ち行列及びエラー制御を示し、一方、欄３ないし５は異なるＴＣＰ／ＩＰレベルのＱｏＳ概念を示す。
テーブル８：無線アクセスＱｏＳへのネットワークＱｏＳマッピングの例
遅延          無線アクセ    送信プロ    一体化        区別化
クラス スＱｏＳ   トコル   サービス サービス
第１クラス    ARQ+FEC          −       保証型負荷    低遅延／高
なし                                    ドロップ
第２クラス    限定された    UDP/RTP流    制御型負荷    中間遅延／
ARQ+FEC                                  中間ドロップ
第３クラス    ARQ+FEC       TCP流／流れ  最良努力      高遅延／低
なし                       ドロップ
【０１１０】
無線リンクは、種々の待ち行列に属するパケット（無線ＱｏＳクラス又は遅延クラスとも称する）を異なるやり方でスケジューリングして、種々の遅延要求を満足する。
無線流に関連した１つの実施形態では、Ｍルータは、無線アクセスネットワークの中央インテリジェンスポイントとして機能して、流れを検出し、流れを分類し、そしてネットワークのＱｏＳ概念を無線ＱｏＳ能力へとマッピングする。別の実施形態では、直接的なＱｏＳマッピングが使用される。この解決策では、アクセすポイントがＩＰパケットを処理し、各ヘッダのＱｏＳビットをチェックし、そしてＩＰパケットをそれに対応する無線スケジューリング待ち行列へとマッピングする。
【０１１１】
待ち行列形成（図２８参照）：好ましい実施形態において、プライオリティクラス１及び２に対する待ち行列形成の戦略は、各無線流がそれ自身の待ち行列を有するように無線流に基づいて行なわれる。流れＩＤに基づき、正しいプライオリティクラスを選択できると共に、パケットが入れられる待ち行列を選択することができる。この解決策が必要となる理由は、スケジューラが接続及びそれらのＱｏＳ要求を区別化できねばならないからである。最良努力データ（プライオリティクラス３）の場合には、流れを識別することもできる。
遅延及びジッタ：これらは、エラー保護機構及びワイヤレスリンクに対するトラフィックスケジューリングによって主として影響される。もう１つの待ち行列を追加すると、インターネット音声に対して与えることのできるサービスクオリティを改善し、サービス区別化能力を高めることが分かった。
【０１１２】
スケジューラ
ワイヤレス環境は、スケジューリングアルゴリズムの性能に特殊なストレスも課する。これは、接続のＱｏＳ及びトラフィック特性が分かる効率的なスケジューリングアルゴリズムを必要とする。
このスケジューリングアルゴリズムは、帯域限定されたワイヤレスチャンネルにわたりパケットの流れを制御する上で重要な役割を果たす。コール受け入れ制御（ＣＡＣ）及びリソース割り当てと一緒に使用すると、このスケジューリングアルゴリズムは、異なるトラフィック形式に対して異なるＱｏＳ要求を満足するよう保証することができる。受け入れ制御及びリソース割り当ては、接続が確立されるときに動作して、新たな無線流／接続がチャンネルにアクセスできるかどうか判断する。スケジューリングは、各ＭＡＣフレームへのパケットの選択について判断を行う。スケジューリングアルゴリズムは、次の特性を与えることに向けられねばならない［Ｇａｒｒｅｔｔ９６］。
【０１１３】
−  接続のトラフィック特性を維持する。
−  ＱｏＳ要求を満足する。遅延及びロスに関連したＱｏＳパラメータは、トラフィック契約に基づいて維持することが重要である。
−  統計学的なマルチプレクス利得。スケジューリングは、スムースでなければならないか、又は可変ビットレートの接続がバッファの占有率（混雑状態）に及ぼす作用を考慮しなければならない。
−  アイドル接続に割り当てられた又は割り当てられていない帯域巾を利用する。アプリケーション（例えば、ＷＷＷブラウザ）は、常にセルを送信するものではなく、サイレントなものであるから、割り当てられないリソースをこれらの周期中に使用しなければならない。
−  宣言された真のトラフィック一貫性。ソースが予想以上のトラフィックを発生し、従って、トラフィック契約を破る場合には、スケジューラが、例えば、接続のプライオリティを「ドロップ」しなければならない。
【０１１４】
好ましい実施形態の待ち行列構成では、スケジューラは、例えば、次のように機能することができる。
先ず、スケジューラは、３つのプライオリティクラスに基づいてパケットのプライオリティを決める。クラス１は最も高いプライオリティを有し、そしてクラス３は最も低いプライオリティを有する。スケジューラは、クラス１の待ち行列に保留中のパケットの割り当てを開始する。プライオリティクラス内では、パケット／流れ間のプライオリティ決めは、遅延要求に基づいて行うことができ、即ち残された「寿命」が最も少ないパケット等を選択する。これと並列に、割り当てられたものよりも帯域巾を消費しない流れが、より高いプライオリティを有する。これは、「トークンバケット(Token Bucket)」のようなトラフィックポリシング機能を使用することにより考慮することができる。プライオリティクラス１の全てのパケットが割り当てられ、そしてＭＳＣフレームにまだ余裕があるときには、スケジューラは、クラス１のケースと同様に、プライオリティクラス２の待ち行列からパケットの割り当てを開始する。全てのクラス２パケットが割り当てられた後に、スケジューラは、クラス３パケットを空きスロットに割り当てる。クラス３待ち行列は、ＦＩＦＯ（先入れ先出し）として機能する。スケジューリングは、全てのパケットが割り当てられるか、又はＭＡＣタイムフレームがいっぱいになったときに終了する。
【０１１５】
移動管理
ターミナルの登録及び認証
ターミナルは、電源オンされたときにＩＰレベル登録プロセスを実行する。これは、ＩＰレベルハンドオーバーの初期部分でもある。このプロセスは、ターミナルのホームネットワークおよび外部ネットワークにおいて同じである。
このプロセスは、リンクレベル登録プロセスの後に実行される。リンクレベル手順は、既にターミナルを認証しそしてネットワークへのそのアクセスを受け入れている。又、リンクレベルエンティティは、ターミナルを、全ノード及び懇請ノードマルチキャストグループのメンバーにしている。懇請ノードマルチキャストアドレスは、リンクレベル登録メッセージと共に与えられるＥＵＩ−６４識別子から計算される。
【０１１６】
これらのマルチキャストグループは、ターミナルが現在アタッチされているリンクに対してローカルである。これは、ターミナル及びＭルータの両方が、このターミナルがこれらのマルチキャストグループに属することを知っていることを意味する。Ｍルータは、これらのグループにアドレスされたパケットをこのターミナルにルート指定すべきことを知り、そしてターミナルは、これらパケットを受け取って処理することができる。このため、ターミナルは、そのリンクローカルＩＰアドレスを発生した後にＩＰレベル登録プロセスの始めにリンクレベルマルチキャストメンバーシッププロトコルを使用してこれらグループに明確に加わることをしない。
【０１１７】
リンクレベルがその登録手順を実行したときに、リンクレベルは、上位レベルエンティティにその準備ができたことを通知する。これが電源オン状態である場合には、ターミナルのネットワークインターフェイスがイネーブル状態となる。この場合に、ターミナルは、リンクレベルにより与えられた情報からそのリンクローカルＩＰアドレスを発生する（インターフェイスのＥＵＩ−６４フォーマット化ＭＡＣ識別子）。通常、ホストは、アドレスが最終的に指定される前に複写アドレス検出手順を実行することによりこのアドレスを有効とする。しかしながら、ＭＡＣ識別子は、リンクレベル登録手順の間に既に有効とされており、従って、リンクローカルＩＰアドレスがその同じ独特の識別子から発生されるときにこの照合を再び実行する必要はない。ターミナルは、リンクローカルＩＰアドレスをネットワークインターフェイスに指定する。
【０１１８】
電源オン状態及びＩＰレベルハンドオーバーの場合の両方に次の動作が実行される。ホストは、通常、リンクレベル機構を使用して、ここで、全ノード及び懇請ノードマルチキャストグループに加わる。上述した理由で、このタスクは、この環境においてはこの点で実行されない。というのは、このタスクは、リンクレベル登録手順の間に暗黙的に実行されているからである。
ネットワークインターフェイスに有効なリンクローカルＩＰアドレスが指定されると、ターミナルは、ルータ発見動作を遂行して、そのデフォールトルータを見つけると共に、おそらく、そのサイトローカル及びグローバルＩＰアドレスに対するネットワークプレフィックスを得る。Ｍルータは、ターミナルの懇請にアドバータイズメントで応答し、そしてターミナルにＭルータのリンクレベルアドレス及びそのＩＰアドレスに関する情報を与える。ターミナルは、そのアドレスを指すようにそのデフォールトルートを更新する。ルータ発見プロセスは、ホームネットワークのプレフィックスが番号付けし直されているかもしれないので、ホームネットワークにおいて必要な事象であることに注意されたい。
【０１１９】
ルータは、このリンクに対するそのサイトローカル及びグローバルＩＰアドレスプレフィックスをアドバータイズメントにおいて広告する。このような場合には、ターミナルは、そのサイトローカル及びグローバルＩＰアドレスをこれらプレフィックスに基づいて発生する。この場合も、ターミナルは、複写アドレス検出手順によりアドレスの独特さを照合する必要はない。というのは、アドレスのネットワークインターフェイス特有のサフィックスが、リンクレベル登録プロセス中に独特であることが既に証明されている。又、この場合に、ターミナルは、おそらく、これらアドレスの懇請ノードグループに加わる必要はない。というのは、これらグループは、潜在的に、このネットワークインターフェイスのリンクローカルアドレスに対する懇請ノードグループと同じだからである。
【０１２０】
又、ルータアドバータイズメントのビットは、ＤＨＣＰｖ６のようなステートフル(stateful)・コンフィギュレーション機構によりそのサイトローカル及びグローバルなＩＰアドレスの収集をターミナルが要求されるように設定されてもよい。この場合には、ターミナルは、リンクを経て全てのコンフィギュレーションサーバーグループに懇請を送って、ターミナルにサービスしようとするサーバーを見つける。この環境では、サーバーは、Ｍルータ内にある。サーバーは、ターミナルがサーバーのＩＰアドレスを知るようにアドバータイズメントで応答する。ターミナルは、コンフィギュレーション要求をこのアドレスに送信し、そして要求したアドレスをサーバーの応答において受け取る。コンフィギュレーションサーバーは、おそらく、ターミナルに代わってこれらアドレスの懇請ノードグループにターミナルを追加する。さもなくば、ターミナルは、これらのグループに加わるために一般的リンクレベル及びＩＰレベルマルチキャストグループメンバーシップ手順を開始しなければならない。いずれにせよ、ターミナルは、インターフェイスから到来してこれらの懇請ノードグループにアドレスされたパケットを受信できねばならない。アドレスは、複写アドレス検出手順により照合される必要がなく、Ｍルータ内のコンフィギュレーションサーバー及び他のエンティティは、ターミナルのインターフェイスに対してどのアドレスが有効であるか知ることが予想される。ターミナルは、そのサイトローカル及びグローバルなＩＰアドレスをインターフェイスに指定する。
【０１２１】
ステートフル・コンフィギュレーション機構は、ＤＨＣＰ懇請及びＤＨＣＰ広告メッセージを無視することにより更に最適化することができる。それらは、ステートフル・コンフィギュレーションサーバーがＭルータに配置され、そのアドレスがルータ発見プロセスから既に分かっていると仮定する場合には必要とされない。これは、ステートフル・コンフィギュレーション機構からの非標準偏差となり、提案されたＩＰレベル認証方法では着手できない。
アドレッシング構成
ＩＰレベルアドレスは、標準的なアドレスコンフィギュレーション方法に基づいて構成される。ＩＰアドレスのネットワークインターフェイス特有の部分は、そのインターフェイスのリンクレベルＭＡＣ識別子から形成される。この識別子は、ＥＵＩ−６４フォーマットである。この識別子は、リンクレベル登録プロセス中に照合され、そして同じサブネットにアタッチされた全てのターミナル間で独特であることが証明される。照合が失敗すると、ターミナルは、ネットワークを使用することができない。
【０１２２】
ターミナル特有のネットワークインターフェイスのリンクローカルＩＰアドレスは、静的な良く知られたプレフィックス及びネットワークインターフェイス識別子から発生される。リンクローカルアドレスは、複写アドレス検出プロセスにより照合されない。
ネットワークインターフェイスのサイトローカルＩＰアドレスは、ルータアドバータイズメントで受信されたサイトローカルプレフィックスと、ネットワークインターフェイス識別子とから形成される。サイトローカルプレフィックスは、サイトエリア内のこのサブネットを独特に識別する。又、サイトローカルアドレスは、ステートフル・コンフィギュレーションサーバーからも収集される。両方の場合に、発生された又は受信されたアドレスは、有効であると仮定され、複写アドレス検出は実行されない。
【０１２３】
ネットワークインターフェイスのグローバルＩＰアドレスは、ルータ発見プロセスにより与えられたグローバルプレフィックスと、ネットワークインターフェイス識別子から発生される。又、グローバルアドレスは、ステートフル・コンフィギュレーションサーバーからも受け取られる。グローバルアドレスは、複写アドレス検出プロセスでは照合されない。
ターミナルのアドレス割り当てプロセス（ステートレス又はステートフル）に使用されるＭルータの情報は、本発明の範囲外の方法で管理される。又、ターミナルは、一度に１つのリンクのみにアタッチされ、従って、一度に１つのＭルータのみがアクセスされると仮定する。アドレッシング構成は、複写アドレス検出が実行されないという点で標準的な手順とは相違する。
【０１２４】
位置管理（ＲＡＮ＋ＩＰ）
ターミナルが別のサブネットに移動したときには、リンクレベルが登録手順を実行する。ＩＰレベルは、上述したように（ターミナル登録及び認証）、リンクレベルによりこれについて通知され、その後、ＩＰレベルは、その同じセクションで述べたようにそれ自身の登録手順を実行する。ＩＰレベルの移動は、サブネットワークが変化するたびに指示が下位層から受信されるという点で、標準とは相違する。
潜在的なサブネットワーク変化は、リンクレベルによりＩＰレベルに指示されるが、ターミナルが別のサブネットへ移動したという最終的な事実は、ルータアドバータイズメントから収集したサイトローカル及びグローバルアドレスプレフィックスから推論されるか、又はステートフル・コンフィギュレーションサーバーから受信したサイトローカル及びグローバルアドレスから推論される。これらの新たなプレフィックスは、移動の前にこのネットワークインターフェイスに対してアクティブであった古いプレフィックスと比較される。プレフィックスが相違する場合には、ＩＰ移動手順をアクチベートしなければならない。
【０１２５】
ターミナルは、それがホームネットワークから離れているときに、ターミナル発信パケットに特殊なヘッダ拡張を使用する。このヘッダ拡張は、ホームアドレスオプションと称される。ホームアドレスオプションは、ターミナルネットワークインターフェイスのホームアドレスを含む。このオプションは、ターミナルがその新たなグローバルアドレスをパケットのソースアドレスフィールドに使用できるようにし、従って、パケットは、経路に沿ってファイアウオールを容易に貫通することができる。ホームアドレスオプションは、受信パケットのソースアドレスをホームアドレスオプションのアドレスと交換するように受信ノードによって取り扱われる。このように、ターミナルのアクティブなアドレスが変化するときでも、進行中のセッションが妨げられることはない。
【０１２６】
ターミナルは、バインディング更新をルータに送信することによりその新たなグローバルＩＰアドレスを以前のデフォールトルータに通知する。メッセージはＩＰＳＥＣ  ＡＨヘッダで認証される。以前のルータは更新を確認する。以前のルータは、ターミナルの以前のグローバルアドレスに対する代理となる。これは、以前のルータが、ターミナルの古いグローバルアドレスに向けられた全てのパケットを捕獲し、そしてその各々を新たなパケットへとカプセル化しそしてそれをターミナルの新たなグローバルアドレスへ送信する。又、以前のルータは、バインディング更新が終了するまで、そのエリアにおける他のターミナルに対してターミナルの古いアドレスを割り当てできないようにする。バインディング更新が終了すると、以前のルータは、もはや、ターミナルの古いグローバルアドレスに対する代理として働かない。
【０１２７】
又、ターミナルは、そのホームネットワークのルータにターミナルの新たなグローバルＩＰアドレスを通知する。これは、上記と同じバインディング更新＋ＡＨ／バインディング確認＋ＡＨトランザクションによって実行される。ホームルータは、ここで、以前のケースにおける以前のルータのように働く。唯一の相違は、ターミナルがバインディング更新を規則的にホームルータへ送信し、従って、バインディング更新が決して終了しないことである。
又、ターミナルは、それが最近通信した全ての対応するノードに、その新たな位置を通知する。この場合もバインディング更新＋ＡＨメッセージを使用する。それに対応するノードは、ターミナルのホームアドレスに向けられた各パケットにルート指定ヘッダが追加されるようにそのデータ構造を更新する。ルート指定ヘッダは、ターミナルのインターフェイスの新たなグローバルアドレスを含む。これは、パケットを先ずターミナルの新たな位置へルート指定させる。ここで、ルート指定ヘッダが除去され、そしてパケットは、ターミナルインターフェイスのホームアドレスに到達したかのように見える。ホームアドレスは、依然、ターミナルインターフェイスの有効アドレスであるから、パケットは、ターミナルがそのホームネットワークにあるかのように受信して処理することができる。
【０１２８】
ルータ内でのＩＰサブネットワーク間ハンドオーバー
これは、異なるＩＰドメインに属するルータポート間でターミナルが移動するケースを意味する。ここで、移動ＩＰは、新たなアドレスを割り当てるが、ＲＡＮに流れを維持することができる。ＩＰレベルにおいて、この種のハンドオーバーは、上記のケースと全く同じに実行される。
ＤＨＣＰｖ６
ホストがグローバルＩＰｖ６アドレスを収集しようとし、そしてＭビットがセットされたルータアドバータイズメントを受信したときには、ホストは、ステートフル・アドレス・オートコンフィギュレーション、即ちＤＨＣＰｖ６の原理に従わねばならない。
【０１２９】
ステートフル・アドレス・オートコンフィギュレーションは、ホスト即ちクライアントがＤＨＣＰ懇請メッセージを全てのＤＨＣＰエージェントマルチキャストアドレスに送信する状態でスタートし、サイトのＤＨＣＰサーバーの１つを見つける。ＤＨＣＰサーバーは、サーバーのＩＰアドレスを含むユニキャストＤＨＣＰアドバータイズメッセージで応答する。その後、クライアントは、ＤＨＣＰ要求をサーバーへ送信して、ネットワークのパラメータを得る。サーバーは、可変量のパラメータがクライアントに供給されるＤＨＣＰ応答で応答する。クライアントは、ＤＨＣＰ解除メッセージをサーバーへ送信することによりＤＨＣＰセッションを終了し、サーバーは、次いで、ＤＨＣＯ応答を送信することにより解除を確認する。又、サーバーは、あるパラメータが変化する場合に、ＤＨＣＰ再コンフィギュレーションメッセージを送信することによりクライアントに通知する。
【０１３０】
アドバータイズ、要求、応答、解除及び再コンフィギュレーションのＤＨＣＰメッセージは、全てユニキャストメッセージであり、そしてその後に、クライアントとサーバーとの間に付加的なパラメータを搬送する可変量の拡張が続く。クライアントのＩＰアドレス及びＤＮＳエントリーをコンフィギュレーションするのに加えて、上記拡張は、時間ゾーンに関する情報、ＴＣＰパラメータ及び他のネットワーク情報を含む。又、ＤＨＣＰメッセージを認証することもできる。
サーバー及びクライアントは、同じリンクに存在する必要がなく、ＤＨＣＰ応答サーバーをそれらの間に挿入して、１つのＤＨＣＰサーバーのみでサービスされる大きなドメインを形成することもできる。
【０１３１】
ＤＨＣＰサーバーは、クライアントキー選択拡張をそのアドバータイズメッセージにアタッチして、クライアントがそれ自身をサーバーに対して認証するときにどのセキュリティパラメータインデックス（ＳＰＩ）値を使用すべきか指示することができる。認証は、クライアントサーバー認証拡張をいずれかのＤＨＣＰメッセージに追加することにより達成される。ＤＨＣＰ認証拡張の目的は、クライアントが始めからサーバーをサーチするに充分な大きさのアドレス範囲を有しておらず、即ちＤＨＣＰ中継が使用され、それ故、通常のＩＰＳＥＣ手順を適用できない場合に、認証を与えることである。現在のドラフトは、認証に使用されるキーを、ＤＨＣＰ登録手順の前に、クライアント及びサーバーの両方が知らねばならないと仮定している。
【０１３２】
サブネットにおけるＤＨＣＰｖ６
ＤＨＣＰを使用してグローバルなＩＰｖ６アドレスを形成するときには、Ｍルータ及びＤＨＣＰサーバーが別々のエンティティである場合にＭルータが新たに形成されるグローバルなＩＰｖ６アドレスを知らない可能性が高い。ＤＨＣＰサーバーは、正しいネットワークプレフィックスを伴うＩＰｖ６アドレスをターミナルに与え、これは、Ｍルータが、このアドレスに向けられたＩＰｖ６データグラムを直ちに又は後で受信することを意味する。正しいＶＰＩ／ＶＣＩ接続を経て正しいターミナルにデータグラムを送信するために、Ｍルータは、隣接発見プロトコル［Ｎａｒｔｅｎ９８］に基づいてアドレス分析を行なわねばならない。Ｍルータは、マルチキャスト隣接懇請をリンクに単に送信し、そして当該ＩＰｖ６アドレスを得たターミナルにより応答として送られる隣接アドバータイズメントにおいてリンク層アドレスを受け取る。その後、Ｍルータは、正しい接続を経てデータグラムを送信し、そしてグローバルなＩＰｖ６アドレスをそのルックアップテーブルに追加する。
【０１３３】
移動ＩＰｖ６とＲＳＶＰとの相互オペレーション
移動ＩＰｖ６において、外部リンクに訪問している移動ターミナル（ＭＴ）は、そのホームアドレス（ＨＡ）を使用するか、又はいずれかのケア・オブ・アドレス（ＣｏＡｓ）を使用してアドレスすることができる。更に、対応ノード（ＣＮ）がパケットをＭＴのＨＡ（又はストールＣｏＡ）へ向ける場合には、パケットがホームエージェント（又は以前に訪問したリンクのルータ）を通してＭＴへトンネル送信される。
ＭＴをアドレスする種々のモードは、ＲＳＶＰ（［ＲＦＣ２２０５］、［ＲＦＣ２２０９］）がネットワークリソース指定に使用される移動ＩＰｖ６環境において相互オペレーションの問題を生じる。次のときには、アドレッシングモードを考慮しなければならない。
−  ＲＳＶＰメッセージをコンポーズして送信する。
−  ネットワークノードにおいて指定状態を設定する。
−  トラフィック制御を実施するときにパケットを分類する。
−  出て行くインターフェイスを見つけそしてルート変更が通知された状態に      するためにルート指定プロセスを調べる。
【０１３４】
ＲＳＶＰメッセージにおいてアドレッシング情報を搬送し、そしてネットワークノードに指定状態を維持するために、次の２つのオプションを示すことができる。
１）ＭＴは、常に、ＲＳＶＰメッセージにおけるそのホームアドレスで識別される。
この単純な解決策は、送信者アプリケーション（ＨＡによりＭＴを知るだけである）により発信されたＲＳＶＰ  ＰＡＴＨメッセージが受信器への途中で変更されないという考え方から生じる。これは、ＭＴに対する少なくとも２つのアドレス即ちＨＡ及びＣｏＡを包含するために全てのノードにおけるＲＳＶＰ状態を改善する必要があることを意味する。これは、アドレスバインディングをノードに通知しなければならないことを意味する。ＨＡは、ＲＥＳＶメッセージに対して一致する経路状態を見出すよう試みるときにＲＳＶＰセッションを識別するのに必要とされる。一方、ＣｏＡは、パケット分類（もしあれば）及びルート指定プロセスを調べるのに使用される。
【０１３５】
この解決策は、ＲＳＶＰに気付く全てのルータに対する変更を必要とする。又、現行の仕様書の表現に違反し、これは、ＰＡＴＨメッセージの行先ＩＰアドレスがセッションのＤｅｓｔＡｄｄｒｅｓｓ（［ＲＦＣ２２０５］ｐ．３６）と同じでなければならないことを必要とする。
２）ＭＴは、ＭＴがホームにいないときにＲＳＶＰメッセージのＣｏＡにより識別される。
アプリケーショントラフィックの転送に関する限り、移動ＩＰｖ６では、ＭＴへパケットをトンネル送信するホームエージェントの場合を除き、中間ルータがＨＡとＣｏＡとの間のバインディングに気付く必要はない。ＲＳＶＰオペレーションにも同じ原理を適用できる。これは、ルータにおいて、ＲＳＶＰセッションの全寿命期間にわたりＲＳＶＰ指定状態を維持する必要がないという観察により容易にされる。むしろ、ＭＴがローミングするときには、実際のＨＡを知ることなく各新たなＣｏＡごとにデータ経路に沿って新たな経路状態を構築することができる。この解決策は、エンドシステムに変更を必要とするだけであるから更に拡張可能であるが、中間ルータにおけるＲＳＶＰ処理は、現在のＲＳＶＰ  ＲＦＣに規定された通りのままである。
【０１３６】
スムースなローミングを達成するために、ＭＴ及びＣＮには多数のメッセージ処理拡張及び改善が必要とされる。これらは、ＨＡとＣｏＡとの間のＩＰアドレスマッピングに、ＩＰｖ６アドレスコンフィギュレーション機構及びバインディングキャッシュ管理のサポートを合体させる。
上記のオプション２）は、多数のコアネットワークルータを有する動作ネットワークにおいてより実現可能であると思われる。しかしながら、本発明のシステムでは、標準的なＲＳＶＰ特性からの逸脱が固定ネットワークノードにおいて予想し得ない。それ故、オプション１）は、ＣｏＡとＨＡとの間のバインディングを知っているＭＴ及びＭルータが、ＭＴとＣＮとの間の経路上にあるＲＳＶＰに気付くノードだけであるという仮定で使用されねばならない。
【０１３７】
要約
好ましい実施形態で説明した完全なシステムは、時間に厳密なデータをもつＩＰパケットが高プライオリティの無線スケジューリング待ち行列へとマッピングされそして非リアルタイムトラフィックが低プライオリティ待ち行列に指定されるようなＩＰｖ６又はＩＰｖ４ネットワークアーキテクチャーをベースとする。上述した機構は、ユーザ／アプリケーションが、異なるネットワークレベル、ここでは、無線リンク上の種々の接続形式に対するＩＰ  ＱｏＳパラメータを指定できるようにする。上述した無線リンクＱｏＳ管理は、一体化及び区別化の両サービスをベースとするＩＰ  ＱｏＳ機構をサポートする。
しかしながら、当業者に明らかなように、このシステムの全ての要素が本発明にとって重要というのではなく、ある特徴は全く必要とされないし、一方、他の特徴は、単なる例示に過ぎず、従って、変更可能である。
【０１３８】
本発明は、区別化サービスをサポートするシステムを提供することにある。即ち、異なる遅延及び無線ＱｏＳ特性を伴う複数の無線スケジューリング待ち行列又は無線流を有するシステムを提供することにある。上述した解決策は、ネットワークのオペレータ及び／又は製造者が固定ＩＰ（ＤＳフィールド）と無線ＱｏＳとの間のマッピングを特定ネットワークの所望の流れポリシーに基づいて規定できるようにする。例えば、流れクラス基準（例えば、流れを検出するのにいかに多くの同様のパケットが必要とされるか）を動的に構成するし、そして区別化ビットをデフォールト待ち行列へいかにマッピングするか規定する自分自身のポリシーを指定することができる。
【０１３９】
好ましい実施形態では、システムは、３つの無線スケジューリング待ち行列、即ち特別クラストラフィックに対する高プライオリティサービス待ち行列、保証型クラストラフィックに対する中間プライオリティサービス待ち行列、及び最良努力クラストラフィックに対する低プライオリティサービス待ち行列を有し、そして各プライオリティ待ち行列は、これらＱｏＳを定義する種々の無線スケジューリングパラメータを有する。しかし、デフォールトチャンネルの数は、ネットワーク要件に依存し、３より多くても少なくてもよいことが明らかである。
上述したように、区別化サービスは、一般に、各ＩＰヘッダにおけるプライオリティビットの展開を意味する。好ましい実施形態では、テーブル１及び２は、ＩＰｖ６ヘッダに使用できるプライオリティクラスビットマッピングを示す。プライオリティビットの標準化はまだ実施されていないが、この概念を異なるヘッダ（例えば、ＩＰｖ４に規定されたヘッダのＴＯＳオクテット又は将来の規格で規定されるもの）にいかに適応させるかは、当業者に明らかであろう。
【０１４０】
又、好ましい実施形態では、ネットワークエンティティ（Ｍルータ５２／アクセスポイント５１／移動ターミナル４）は、サービスフィールドのＩＰ形式を処理し、そして異なるパケットをデフォールト無線待ち行列の１つに分類する。パケットは、ＩＰサービスマッピングがルータにおいて実行される場合に流れ特有のＲＡＮ識別子でマークされる。次いで、移動ターミナル／アクセスポイントは、ＲＡＮ識別子をデコードし、そしてパケットを対応する無線流へとマッピングする。或いは又、アクセスポイントは、ＩＰパケットヘッダから無線待ち行列への直接的なＱｏＳマッピングを実行することもできる。しかしながら、これらの機能の性能は、これらの要素に限定されない。例えば、マッピングは、アクセスポイントコントローラにおいて実行することもできるし、又はそれがＩＰパケットハンドラーに含まれる場合には単一のアクセスポイントで実行することもできる。
【０１４１】
更に、ＩＰ流を検出するために好ましい実施形態に使用される流れ分類は、本発明にとって重要ではない。ＩＰ流の検出が必要とされる場合には、他の種々の基準を使用することができる。例えば、検出基準パラメータであるパケット／秒の値を変更することにより流れクラシファイアを動的に構成することができる。
本発明は、請求の範囲に記載した発明に係るか、本発明が向けられた問題のいずれか又は全部を軽減するかに関わらず、以上に開示した新規な特徴、又はそれら特徴の組合せを明確に包含し、或いはそれを一般化したものを包含する。
以上の説明から、本発明の範囲内で種々の変更がなされ得ることが当業者に明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年10月2日(2009.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのアクセスポイント（５１、５１’）及び移動ターミナル（４）を含む無線ネットワークのパケットデータ送信のサービスクオリティをサポートする方法であって、上記少なくとも一つのアクセスポイントと移動ターミナルとの間のエアインターフェイスを経ての送信が無線流において行なわれ、上記無線ネットワークに移動度向上ルータ（５２）が接続され、少なくとも一つの移動ターミナル（４）または当該ルータ（５２）が流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）を含むことにより、無線ネットワークのパケットデータ送信のサービスクオリティをサポートする方法において、
送信者（４、５２）の上記流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）において、異なるサービスクオリティ特性を有する移動ターミナルとそのアクセスポイントとの間の所定のデフォールト無線流の選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）を形成する段階と、
上記選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記無線流を選択する段階は、送信されるべきパケットに、異なるサービスクオリティ特性を表わす所定のデフォールト無線流識別子から選択された無線流識別子を与えることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別されたデフォールト無線流へとマッピングする段階を更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出し、そして
ハンドオーバーの検出に応答してアクティブな接続に対しデフォールト無線流の選択を遂行する、という段階を更に含む請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットを監視して、ＩＰ流を検出し、そして
検出されたＩＰ流を、対応するサービスクオリティ特性を有する専用無線流へスイッチングする、という段階を更に含む請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
検出されたＩＰ流を専用無線流にスイッチングする上記段階は、
検出されたＩＰ流のパケットに専用無線流の識別子を与え、そして
検出されたＩＰ流のパケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別された専用無線流へとマッピングする、という段階を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするための無線アクセスシステムであって、少なくとも一つのアクセスポイント（５１、５１’）、移動ターミナル（４）、及び移動度向上ルータ（５２）を含む無線アクセスシステムにおいて、
少なくとも一つの上記移動ターミナルまたは移動度向上ルータ（５２）は、流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）を含み、
上記流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）は、異なるサービスクオリティ特性を有する移動ターミナルとそのアクセスポイントとの間の所定のデフォールト無線流の選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）を形成し、
上記流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）は、上記選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択することを特徴とする無線アクセスシステム。
【請求項８】
上記流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）は、送信されるべきパケットに、所定のデフォールト無線流に対応する識別子から選択された無線流識別子（ＲＡＮ ＩＤ）を与える請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
上記流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）は、パケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別されたデフォールト無線流へとマッピングする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
ある無線サブネットワークから別の無線サブネットワークへのアクティブな接続を有する移動通信装置のハンドオーバーを検出するための移動管理コントローラ（ＭＭＣ）エンティティを更に備え、そして上記流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）は、ハンドオーバーの検出に応答してアクティブな接続に対しデフォールト無線流を選択する請求項７ないし９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
上記流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）は流れクラシファイアを更に備え、該流れクラシファイアは、
エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットを監視してＩＰ流を検出し、
検出されたＩＰ流を、対応するサービスクオリティ特性を有する専用無線流へスイッチングする請求項７ないし９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
上記流れクラシファイアは、
検出されたＩＰ流のパケットに専用無線流の識別子を与え、
検出されたＩＰ流のパケットを、エアインターフェイスを経て送信するための識別された専用無線流へとマッピングする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
エアインターフェイスを経てのデータパケット送信においてサービスクオリティをサポートするものであって、異なるサービスクオリティ特性を有する所定のデフォールト無線流の選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）を備えたシステムに使用するための装置であって、
上記選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する移動ターミナルとそのアクセスポイントとの間のデフォールト無線流を選択する流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）を含むことを特徴とする装置（４、５２）。
【請求項１４】
上記装置は、移動通信装置（４）又は移動ルータ（５２）である請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
請求項７に記載のシステムに使用するための請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも一つのアクセスポイント（５１、５１’）及び移動ターミナル（４）を含む無線ネットワークのパケットデータ送信のサービスクオリティをサポートするためのシステムであって、上記少なくとも一つのアクセスポイントと移動ターミナルとの間のエアインターフェイスを経ての送信が無線流において行なわれ、上記無線ネットワークに移動度向上ルータ（５２）が接続され、少なくとも一つの移動ターミナル（４）または当該ルータ（５２）が流れ管理エンティティ（ＷＦＭＰ）を含むシステムにおける移動ターミナル（４）または当該ルータ（５２）に、
異なるサービスクオリティ特性を有する移動ターミナルとそのアクセスポイントとの間の所定のデフォールト無線流の選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）を形成し、
上記選択体（ＡＦＴ、ＤＦＴ）から、エアインターフェイスを経て送信されるべきパケットに対して適切なサービスクオリティ特性を有する無線流を選択する手順を実行させることを特徴とするプログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。